倪梦涵 杨晓峰 王 淼 李世翔 郑琼林

多电平均压型直流变换器输入电流纹波抑制策略

倪梦涵 杨晓峰 王 淼 李世翔 郑琼林

（北京交通大学电气工程学院 北京 100044）

多电平均压型直流变换器（MVBDC）在中高压直流变换领域具有良好的应用前景，然而随着电平数的提高，MVBDC中谐振单元数目增加，易引起较大的输入电流纹波，进而影响变换器效率和器件寿命。该文以常见的耦合型和解耦型MVBDC为例，在分析MVBDC输入电流纹波与各级谐振电流之间关系基础上，提出一种输入电流纹波抑制策略。通过调整各谐振电流之间的相位，可有效降低MVBDC输入电流纹波、提高变换器效率。最后，通过搭建仿真模型和实验平台验证了上述理论分析的正确性和有效性。

多电平均压型直流变换器 中高压直流变换 电流纹波 效率 谐振

0 引言

多电平变换器凭借其开关器件电压应力低、容量大、控制简单等优点，在中高压直流变换领域具有良好的应用前景，并且得到了广泛研究[1-2]。然而由于电平数增加、寄生参数、器件特性不一致等因素影响，多电平变换器不可避免地存在电压均衡问题，严重时甚至威胁到变换器的正常运行[3-4]。

为解决上述电压均衡问题，硬件均压方法因其简单可靠而受到广泛关注。文献[5-6]提出了传统型均压电路（Voltage-Balancing Circuit, VBC），即通过开关电容充放电来实现直流支撑电容电压均衡，但是该电路器件数量多、电流应力大。文献[7-8]提出了谐振型VBC，即通过谐振单元替换传统型VBC中充放电电容进行能量传递，进而有效降低器件的电流应力，更适合大功率场合应用。……