基于二倍频环流的HMMC电容电压平衡优化设计

由半桥子模块(HBSM)、全桥子模块(FBSM)构成的混合型模块化多电平换流器(HMMC),以其成本低、运行效率高、直流故障容错能力强等优点得到广泛关注,但其存在严重的子模块电容电压不平衡问题。针对此问题,此处提出一种考虑子模块及桥臂电压压降的HMMC最小二倍频环流设计方法。首先研究了子模块导通阻抗、桥臂阻抗对输出特性的影响,并建立非理想HMMC数学模型。然后基于子模块电容能量平衡约束条件,推导出最小二倍频环流幅值。最后搭建了一台4电平的HMMC实验样机,实验结果表明该方法可有效解决非理想HMMC模型输出特性中的交流压降问题,同时保持系统子模块电容电压平衡。