面向大容量直驱风电机组的机侧MMC电容电压脉动抑制策略

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)作为大容量风电机组背靠背变频器具有良好前景,但机侧MMC运行时面临低频工况下子模块电容电压波动幅度大的难题。本文提出一种复合的二倍频环流叠加高频注入策略,通过二倍频环流注入抑制大量电容电压的二倍频纹波,并在此之上叠加高频注入进一步提高低频工况上下桥臂能量交换速度,达到大幅度降低子模块电容电压波动的目的。最后在PSCAD/EMTDC仿真平台搭建仿真模型对所提策略的有效性进行验证。仿真结果显示,二倍频环流注入可抑制44.19%的电容电压波动,叠加高频电压和高频环流注入后可进一步抑制51.6%的电容电压波动,在相同的电压波动要求下降低了对子模块电容容值的需求。所提策略在风速突变下和并网点发生暂态故障期间仍具有有效性,适用于大规模海上风电并网等场景。