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混合模块化多电平变换器电容电压不平衡机理与平衡控制

Imbalance Mechanism and Balanced Control of Capacitor Voltage for a Hybrid Modular Multilevel Converter

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中文摘要

针对混合模块化多电平变换器(MMC)中全桥与半桥子模块充放电特性差异导致的电容电压不平衡问题,本文深入分析了调制比、功率因数角等关键因素的影响机制,并提出了一种有效的平衡控制策略,以解决高交流电压或低直流电压工况下的电压失衡难题。

English Abstract

Due to different charging and discharging characteristics of full-bridge submodules and half-bridge submodules in hybrid modular multilevel converters (MMC), capacitor voltage imbalance will occur under boosted ac voltage or reduced dc voltage conditions. To address this issue, the mechanism of capacitor voltage imbalance is carefully studied, with three main factors—modulation index, power angle,...
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SunView 深度解读

该研究涉及的混合MMC拓扑在超高压直流输电及大型储能变流器(PCS)领域具有重要应用潜力。对于阳光电源的PowerTitan等大型储能系统及集中式光伏逆变器,随着系统向更高电压等级和更高功率密度演进,子模块电容电压平衡是提升系统可靠性与效率的核心挑战。本文提出的平衡控制策略可优化阳光电源大功率变流器的调制算法,特别是在弱电网或极端电压波动工况下,能显著提升设备运行的稳定性,建议研发团队关注该拓扑在构网型(GFM)储能系统中的扩展应用。