MMC-HVDC三相解耦二次谐波环流抑制算法

随着模块化多电平换流器（MMC）高压直流输电工程电压等级和输送容量的大幅提升，其拓扑结构中的桥臂串联子模块数急剧增加，使得整个换流阀的控制系统更加复杂，子模块电容电压均衡及二次谐波环流抑制等技术问题将更加突出。如果采用传统的最近电平逼近调制（NLC）策略对换流器进行控制，MMC内部存在明显的二次谐波环流。为了抑制二次谐波环流，假设环流中只含有直流分量，根据换流器交、直流侧瞬时功率平衡，推导出直流环流电流的计算公式，进而分别求得上、下桥臂子模块电容电压的参考值，该参考值在一个工频周期内围绕某一恒定值呈周期性变化，可使得各子模块电容电压的不均衡程度明显降低，二次谐波环流得到有效抑制。与传统的NLC策略相比，文中算法可以降低子模块电容电压的波动幅度，改善交流侧输出电压、电流的波形。当电容器容值存在差异时，文中算法还可以减小容值较小的电容器投入运行的时间，延长其寿命。最后，仿真结果验证了文中算法的有效性