模块化多电平换流器电容电压平衡控制策略优化仿真研究

袁昊; 徐在德; 苏永春; 潘本仁

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模块化多电平换流器电容电压平衡控制策略优化仿真研究

更新时间：2026-04-25

- 模块化多电平换流器电容电压平衡控制策略优化仿真研究
- Vol. 50, Issue 1, Pages: 11-16(2026)
- 作者机构：
  
  国网江西省电力有限公司电力科学研究院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：
  CLC： TM46
- Published：2026
- 稿件说明：
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袁昊, 徐在德, 苏永春, et al. 模块化多电平换流器电容电压平衡控制策略优化仿真研究[J]. 2026, 50(1): 11-16.
DOI：

袁昊, 徐在德, 苏永春, et al. 模块化多电平换流器电容电压平衡控制策略优化仿真研究[J]. 2026, 50(1): 11-16. DOI：

摘要

模块化多电平换流器（modular multilevel converter

MMC）因其良好的可扩展性与优异的波形质量，已广泛应用于柔性直流输电、可再生能源并网及大容量电机驱动等领域。然而，MMC在运行过程中，子模块电容电压易出现不平衡现象，若控制不当将导致器件过压、谐波畸变及系统可靠性下降。完全排序法作为常用的电压平衡控制手段，虽能有效调节子模块电容电压，但其开关频率高，损耗较大，不利于工程应用。文中在深入分析MMC子模块电容电压机理及传统平衡控制方法的基础上，基于工程实践，提出一种优化后的电容电压平衡策略，开展仿真研究。该方法在保持各子模块之间电容电压较为平衡的同时，大大降低了绝缘栅双极型晶体管的开关频率。仿真结果表明，与完全排序法相比，该改进策略能够在保证电容电压波动小于10%额定值的前提下，显著降低开关频率（最低至240 Hz，原开关频率约2 500 Hz），从而兼顾了系统的可靠性与高效性，为工程实际推广提供了参考。

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关键词

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