基于电压收敛性预测的MMC低开关频率均压控制策略

随着基于模块化多电平换流器(modularmultilevel converter,MMC)的柔性直流输电技术逐渐向高电压等级、高传输容量发展,MMC子模块数量迅速增加,由此带来换流器运行效率低下的问题日益凸显。为实现MMC内部悬浮电容能量均衡,传统均压算法控制下的各桥臂子模块高频投切,会产生大量无效开关损耗。针对这一问题,提出一种低开关损耗的MMC调控方法。首先,基于MMC运行原理,推导了子模块投切、轮换与电容电压暂态增量的数学关系,从而提出对电容电压序列收敛性的预测方法。基于此,提出一种改进的低开关频率均压控制策略。该策略根据对桥臂内子模块电压序列的收敛性的预测结果,在每个离散控制周期初始时刻动态调控子模块轮换数,以消除非必要的子模块轮换。与现有均压策略相比,该策略能在不降低均压效果的前提下,有效降低开关频率,有助于提高系统的运行效率。基于实际柔性直流输电工程参数,在PSCAD/EMTDC上搭建仿真模型,对所提出改进型方法和现有低开关频率控制方法进行了对比验证。