模块化多电平换流器功率模块电容对换流器调制度的影响.PDF

第55卷 第3期：0239-0244 Vol.55，No.3：0239-0244 2019年3月16日 HighVoltageApparatus Mar.16，2019 DOI:10.13296/j.1001-1609.hva.2019.03.037 模块化多电平换流器功率模块电容对换流器调制度的影响 1 2 1 2 2 2 任成林 ， 宋志顺 ， 周竞宇 ， 苟锐锋 ， 任军辉 ， 杨 帆 （1.中国南方电网超高压输电公司，广州 510620；2.西安西电电力系统有限公司，西安 710065） 摘要：目前，国内外对模块化多电平换流器（modularmultilevelconverter，MMC）的运行特性的研究主要集中 在换流器环流产生机理及其抑制、换流器输出电压及电流谐波特性等方面的分析，未对换流器功率模块电 容对换流器调制度的影响进行过多研究。文中从换流器的基本原理出发，详细分析了功率模块电容对换流 器调制度的影响，分析表明换流器桥臂中的n次谐波电流会在功率模块电容上产生n-1、n、n+1次电流谐波， 进而在功率模块电容上产生n-1、n、n+1次电压波动，并通过开关函数的耦合作用使换流器的输出电压中包 含n-2、n-1、n、n+1、n+2次电压谐波，换流器桥臂中的直流电流分量、基波电流分量及2次环流均会通过功率 模块电容的影响在换流器的输出电压中产生基波电压分量。在PSCAD/EMTDC中搭建了云南异步联网鲁西 柔性直流单元仿真模型，通过对该模型进行仿真研究，验证了文中推导及分析的正确性。 关键词：模块化多电平；功率模块电容；谐波；调制度 InfluenceofPowerSubmoduleCapacitanceofModularMultilevelConverteron ModulationIndex 1 2 1 2 2 2 RENChenglin ，SONGZhishun ，ZHOUJingyu ，GOURuifeng ，RENJunhui ，YANGFan （1.CSGEHVPowerTransmissionCompany，Guangzhou510620，China;2.Xi’anXDPowerSystemCo.，Ltd.， Xi’an710065，China） Abstract: Atpresent，theresearchontheoperatingcharacteristicsofmodularmultilevelconverter(MMC)ismain⁃ lyfocusedonthemechanismoftheconvertercirculatingcurrentanditssuppression，theanalysisofconverter’s outputvoltageandtheharmoniccharacteristicsofthecurrent.Thereisnotmuchstudyoftheinfluenceofthecon⁃ verterpowermodulecapacitanceontheconvertermodulationindex.Basedonthebasicprincipleoftheconverter， theinfluenceofthepowersubmodulecapacitanceontheconvertermodulationindexisanalyzed.Theanalysis showsthatthen-thharmoniccurrentinthearmsoftheconverterwillproducen-1-th，n-th，andn+ 1-thcurrent harmonicsonthepow