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1、文章編號：0258-8013(2013)06-0001-14中圖分類號：TM46文獻標，忐碼：A學科分類號：47()十40模塊組合多電平變換器的研究綜述楊曉峰，林智欽，鄭瓊林，游小杰(北京交通大學電氣工程學院，北京市海淀區(qū)100044)AReviewofModularMultilevelConvertersYANGXiaofeng,LINZhiqin,ZHENGTrillionQ?YOUXiaojie(SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaotongUniversity,HaidianDi
2、strict,Beijing100044,China)ABSTRACT:Modularmultilevelconverter(MMC),featuredwithhighlymodularstructure,caneasilybeextendedtohigh-level,thusleadingtolowvoltagestepsandlowgenerationofEMIproblems,etc.TheoperationprinciplesandthetechnicalcharacteristicsofMMCwerefirstlyint
3、roducedandsummarized?Thelatestresearchtopics,especiallythepulsemodulationtechniques,devoltagecontrolpre-chargingcontrol,circulatingcurrentandharmonicsissues,mathematicalmodeling,themaincircuitparameterdesign,faultprotection,aswellasitsengineeringapplicationstatussucha
4、selectricpowerdrive,powerqualityconditioningwerereviewedindetail.Moreover,thefuturekeyissuestobesolvedurgentlywerealsopointed.ItisshownthatMMChasgoodapplicationprospectinfuturemedium?orhigh-voltagehighpowerapplications,especiallybeoneofcandidatesforHVDCsystemapplicati
5、on?KEYWORDS:modularmultilevelconverter(MMC);commondebus;pulsemodulation;voltagecontrol;pre-charging;circulatingcurrent;modeling;harmonicanalysis摘要：模塊組介多電平變換器(modularmultilevelconverter,MMC)具有高度模塊化、易丁?擴展、輸出電壓波形好等特點，尤其適用于中高壓大功率系統(tǒng)應用。首先介紹MMC的電路拓撲和工作原理，總結MMC的主要技術特點：然后分別回顧M
6、MC在脈沖調制、直流電壓控制、預充電、環(huán)流、諧波、數(shù)學模型、主電路參數(shù)設計、故障保護等關鍵問題的故新研究進展，以及其徃電力傳動、電能質罐問題治理領域的工程應用現(xiàn)狀，在此基礎上指岀MMC今后亟待研究的關鍵問題。相關研究結果衣明，MMC在電力系統(tǒng)中冇廣泛的應用前景，是未來中薛壓大功率系統(tǒng)，尤其是薛壓輸電技術的重要發(fā)展方向。關鍵詞：模塊組合多電平變換器；公共直流母線；脈沖調制；電壓控制；預充電；環(huán)流；建模；諧波分析基金項II：中央高校基本科研業(yè)務費璽點專項(2010JBZ009)。TheFundamentalResearchFundsf
7、ortheCentralUniversities(2010JBZ009).傳統(tǒng)兩電平電壓源型變換器(voltagesourceconverter,VSC)在電機傳動、新能源并網、開關電源等工業(yè)生產領域的應用十分廣泛。然而在高壓大功率領域的應用中，為解決功率開關器件的耐床問題，通常通過工頻變壓器接入髙壓電網，笨重的工頻變壓器大大增加了電力電子變換裝置的體枳和成木，并限制了系統(tǒng)效率冋。近年來，多電平變換器以其獨特的結構特點，在高圧人功率場合受到廣泛關注［4-5］。H前常見的電壓型多電平變換器拓撲大致可分為鉗位型和單元級聯(lián)型兩人類&9］
8、。前者隨著電平數(shù)增加，所需半導體器件的數(shù)量急劇增加，且電容電壓不容易平衡，使得具在實際應用中有一定的限制叨。以級聯(lián)H橋型多電平變換器(cascadedH-bridgemultilevelconverter,CHMC)為代表的級聯(lián)型拓撲則采用模塊化的
