电网不平衡下基于SOGI的MMC环流抑制策略_周诗丁 (1).pdf

第55卷第1期工程科学与技术Vol.55No.1

2023年1月ADVANCEDENGINEERINGSCIENCESJan.2023

•新型电力系统•

DOI:10.15961/j.jsuese.202200305

电网不平衡下基于SOGI的MMC环流抑制策略

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周诗丁，王顺亮，张英敏，马俊鹏，冯麟，单鹏

(四川大学电气工程学院，四川成都610065)

摘要：模块化多电平换流器（modularmultilevelconverter，MMC）的设计和分析通常是在电网平衡下进行，但在

实际运行中交流电网是不平衡。电网不平衡将导致MMC桥臂环流的直流分量不再相等，含有2倍频的正序、负序

和零序分量，使系统损耗增加，影响系统性能。首先，本文根据MMC的数学模型和相单元的瞬时功率分析环流的

产生机理，得到电网不平衡时环流各分量的等效电路。然后，提出一种电网不平衡下基于二阶广义积分器

（secondordergeneralizedintegrator，SOGI）的环流抑制策略，该策略将三相环流中2次谐波分量与不相等的直流分

量分离后单独抑制，采用比例积分（proportionalintegral，PI）控制经SOGI提取桥臂环流的正序、负序2倍频分量，

采用准比例谐振（proportionalresonant，PR）控制环流的零序2倍频分量。最后，在PSCAD/EMTDC平台中搭建217

电平的MMC系统模型，将本文所提环流抑制策略与传统环流抑制策略、采用准比例谐振器控制环流抑制策略和

采用比例积分谐振（proportionalintegralresonant，PIR）控制环流抑制策略进行仿真实验对比。实验结果表明：在单

相非金属接地故障时，与其他3种环流抑制策略作对比，本文策略能将环流的2倍频分量抑制到0.0006kA，将谐

波畸变率降低到0.03%，表明所提策略的优越性；同时在两相非金属接地故障时，本文策略能将环流的2倍频分量

抑制到0.0039kA，谐波畸变率降低到0.22%。仿真实验结果验证了本文方法的有效性。

关键词：电网不平衡；模块化多电平换流器；二阶广义积分器；环流抑制策略

中图分类号：TM723文献标志码：A文章编号：2096-3246（2023）01-0059-11

CirculatingCurrentSuppressionMethodofModularMultilevelConverterBasedon

SOGIUnderUnbalancedGridConditions

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ZHOUShiding，WANGShunliang，ZHANGYingmin，MAJunpeng，FENGLin，SHANPeng

(CollegeofElectricalEng.,SichuanUniv.,Chengdu610065,China)

Abstract:Thedesignandanalysisofmodularmultilevelconverter(MMC)isusuallycarriedoutundertheconditionofpowergridbalance,but

theACpowergridisun