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1、<電氣開(kāi)關(guān)>(2016．No．4)73文章編號(hào)：1004—289X(2016)04—0073—04模塊化多電平換流器交流側(cè)預(yù)充電控制策略分析譚久俞，楊洋(東北電力大學(xué)電氣工程學(xué)院，吉林吉林132012)摘要：模塊化多電平換流器(MMC)啟動(dòng)過(guò)程前必須對(duì)子模塊中的電容器充電。為保證電容器的可靠充電，在分析MMC拓?fù)浼斑\(yùn)行機(jī)理的基礎(chǔ)上，針對(duì)交流側(cè)接有源系統(tǒng)的MMC，提出了包含不控充電過(guò)程和可控充電過(guò)程的兩階段充電方案。僅利用交流側(cè)有源系統(tǒng)就可使子模塊的電容電壓滿(mǎn)足穩(wěn)態(tài)運(yùn)行的要求。利用MATLAB／Simulink下搭建的仿真系統(tǒng)驗(yàn)證了所提方案的正確性。關(guān)鍵詞：模塊化多電平換流
2、器；預(yù)充電過(guò)程；電容電壓；高壓直流輸電；中圖分類(lèi)號(hào)：TM721文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BAnalysisofMulti-levelModularConverterACSideChargingControlStrategyTAN—yu，YANG(1．SchoolofElectricalEngineering，NortheastDenaliUniversity，Jilin132012)Abstract：Beforethestartupprocessofmodularmuhilevelconvener(MMC)thecapacitorofsub．modulemusttobecharged．
3、Inordertoensurethereliableofcapacitorcharging，consideringthecharacteristicofMMCandtheACsideisconnectedwiththeactivesystem，atwo—stagepre—chargingschemeincludethenotcontrolchargingprocessandthecon—trolledchargingprocesswaspresentedinthisstudy．ThroughtheACsideactivesystemcanmakethecapacitorv
4、oltageofsub·moduleschargeduptothevalueforthesteadystateoperation．SimulationwiththesoftwareMATLAB／Simulinkveri—tiestheefectivenessoftheproposedpre—chargingscheme．Keywords：modularmultilevel；prechargeprocess；capacitorvolatage；HVDCpowertransmission多電平換流器得到了越來(lái)越多的關(guān)注和研究。模塊化1引言多電平換流器由參數(shù)完全相同的子模塊串聯(lián)
5、而成，避近年來(lái)，隨著我國(guó)特高壓電網(wǎng)的不斷建設(shè)，可再生免了二電平、三電平換流器的動(dòng)態(tài)均壓?jiǎn)栴}，同時(shí)通過(guò)能源并網(wǎng)容量的提高，更多遠(yuǎn)距離大功率設(shè)備的接人，控制導(dǎo)通的子模塊數(shù)量，就可以靈活的改變輸出電壓高壓直流輸電技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。作為高壓直流和功率大小，具有很小的諧波畸變，不需要安裝額外的輸電的核心元件，電壓源換流器也是當(dāng)今電力電子技濾波器-4J，使其在柔性直流輸電領(lǐng)域具有巨大的優(yōu)術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。電壓源換流器可以四象限運(yùn)勢(shì)。作為MMC正常運(yùn)行的前提，預(yù)充電控制需要快行，有功功率和無(wú)功功率獨(dú)立控制，可以通過(guò)改變電流速的將MMC中全部子模塊的電容充電至額定電壓，方向來(lái)時(shí)潮
6、流翻轉(zhuǎn)，其應(yīng)用前景十分廣闊¨J。目前，進(jìn)而建立額定的直流母線(xiàn)電壓。工程中應(yīng)用的大多是兩電平或者三電平變流器，這兩本文在原有預(yù)充電方案的基礎(chǔ)上加以改進(jìn)，針對(duì)種變流器受拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)限制，輸出特性差，諧波含量大，MMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和子模塊中電容充電的特點(diǎn)，提出了一開(kāi)關(guān)損耗較大J，開(kāi)關(guān)頻率高，受單個(gè)開(kāi)關(guān)器件耐壓種無(wú)需額外電源且可同時(shí)對(duì)多個(gè)電容充電的兩階段預(yù)充電方案，實(shí)現(xiàn)了對(duì)子模塊電容的快速充電。最終通的限制，這些拓?fù)湫枰褂么罅块_(kāi)關(guān)器件直接串聯(lián)的技術(shù)，對(duì)個(gè)器件開(kāi)通和關(guān)斷的一致性、串聯(lián)器件的均壓過(guò)仿真驗(yàn)證該預(yù)充電方案簡(jiǎn)單可行，可以將電容電壓特性等要求很高J。充到穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)的電壓值。由于兩電
7、平或三電平換流器的種種缺陷，模塊化74《電氣開(kāi)關(guān)>(2016．No．4)隨著子模塊數(shù)的增多而加劇。一般來(lái)說(shuō)，實(shí)際工程應(yīng)2MMC工作原理分析用中，子模塊控制器從儲(chǔ)能電容器上取能，充電前電容三相MMC主電路拓補(bǔ)結(jié)構(gòu)如圖1所示，它由六無(wú)儲(chǔ)能，子模塊控制器無(wú)法正常工作。為此，我們需要個(gè)橋臂組成，每個(gè)橋臂都是由Ⅳ個(gè)子模塊和橋臂電抗對(duì)子模塊電容進(jìn)行預(yù)充電，使其滿(mǎn)足MMC穩(wěn)態(tài)運(yùn)行LL器L串聯(lián)組成，上、下橋臂構(gòu)成一個(gè)相單元，每個(gè)子模的要求。當(dāng)MMC的交流側(cè)為有源系統(tǒng)時(shí)，可以用交塊由兩個(gè)帶反并聯(lián)二極管的IGBT和一個(gè)電容器組流系統(tǒng)對(duì)子模塊電容進(jìn)
