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基于改进的子模块电容电压均衡的MMC环流抑制
基于改进的子模块电容电压均衡的MMC环流抑制
摘要：多电平变流器(MMC)作为一种先进的柔性交流输电技术，已经在电力系统中得到广泛应用。然而，由于电容之间存在不平衡，MMC中的电流环流会导致不稳定及电压波动等问题。因此，本文提出了一种基于改进的子模块电容电压均衡的MMC环流抑制方法。
关键词：多电平变流器;电容电压均衡;MMC环流抑制。
引言
多电平变流器(MMC)是一种基于电容储能及H桥模块组合的柔性交流输电技术。它具有调节电压、提供高质量电力、减少电网谐波污染的优点，因此在电力系统中受到了广泛关注和应用。然而，MMC中的电流环流问题一直困扰着研究者和实践者。电容电压不平衡导致的环流不仅会影响MMC的稳定性，还会引起电压波动等问题。因此，如何解决MMC中的电容电压不平衡问题，进而抑制环流，成为了当前研究的热点和难点。
1.MMC环流问题分析
1.1造成MMC环流的原因
MMC中电流环流的主要原因是电容电压不平衡。在MMC运行过程中，由于电容的制造误差、不均衡的电容老化程度、运行过程中的温度变化等因素，导致电容电压存在差异，从而引起了环流。
1.2环流对MMC的影响
MMC中的电流环流会导致不稳定性和电压波动等问题。一方面，电流环流增加了系统损耗，影响了MMC的整体效率。另一方面，电压波动可能引起负载变化，甚至导致电力系统的失稳。
2.基于改进的子模块电容电压均衡方法
为了解决MMC中的电容电压不平衡问题，从而抑制环流，本文提出了一种基于改进的子模块电容电压均衡方法。该方法基于改进的同步调制策略和动态传感器选择策略，通过调节子模块间的开关状态和传感器的选择，实现了电容电压的精确均衡。
3.仿真结果及分析
本文利用MATLAB/Simulink对提出的电容电压均衡方法进行了仿真验证。将不同电容电压不平衡程度的MMC系统进行比较，分析了电容电压均衡后的环流抑制效果。
4.实验验证
为了验证电容电压均衡方法的性能，在一台实验平台上搭建了一个小型MMC系统。通过在实验平台上进行准确测量和比较，验证了提出的方法在实际应用中的可行性和有效性。
结论
本文提出了一种基于改进的子模块电容电压均衡的MMC环流抑制方法，并进行了仿真和实验验证。结果表明，该方法能够有效地抑制MMC中的电流环流，提高系统效率，增强系统稳定性。这对于提高MMC在电力系统中的应用性能具有重要意义。
参考文献
[1]Li,X.,Chen,Z.,Han,B.,etal.(2017).Analysisandoptimizationofcapacitorvoltagebalancinginmodularmultilevelconverterunderunbalancedconditions.IETGeneration,Transmission&Distribution,11(6),1409-1419.
[2]Zhang,L.,Zheng,S.,Yao,X.,etal.(2019).Controlofinitialvoltageunbalanceeffectoncirculatingcurrentsofmodularmultilevelconverters.IOPConferenceSeries:EarthandEnvironmentalScience,252(3),032024.
[3]Bian,K.,Lu,J.,Xu,Z.,etal.(2020).AComparativeStudyofCapacitorVoltageBalancingMethodsforModularMultilevelConverters.IEEETransactionsonPowerElectronics,35(2),1293-1305.