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中压级联三电平中点钳位变换器直流电压不平衡分析与抑制
Analysis and Mitigation of DC Voltage Imbalance for Medium-Voltage Cascaded Three-Level Neutral-Point-Clamped Converters
| 作者 | Jinlei Chen · Wenlong Ming · Carlos Ernesto Ugalde-Loo · Sheng Wang · Nick Jenkins |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2022年4月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 三电平 多电平 储能变流器PCS 并网逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 级联3L-NPC变换器 MVdc 直流电压不平衡 子模块 电力电子 中点钳位 电压平衡控制 |
语言:
中文摘要
级联三电平中点钳位（3L-NPC）变换器是中压直流（MVdc）应用的重要方案。相比模块化多电平变换器（MMC），其成本优势明显，已应用于英国ANGLE-DC等示范项目。本文重点研究了子模块间的直流电压不平衡问题及其抑制策略，旨在提升中压电力转换系统的稳定性和可靠性。
English Abstract
The cascaded three-level neutral-point-clamped (3L-NPC) converter and the modular multilevel converter (MMC) are attractive solutions for medium-voltage direct-current (MVdc) applications. Due to their low cost compared to MMCs, cascaded 3L-NPC converters have been adopted in ANGLE-DC—a 30-MVA MVdc link demonstration project in North Wales, U.K. The dc voltage imbalance across submodules (SMs) is ...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的中压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型光伏并网方案具有重要参考价值。随着光伏与储能系统向更高电压等级发展，级联多电平拓扑是提升功率密度和降低成本的关键路径。文中探讨的直流电压平衡控制策略，可直接优化阳光电源PCS产品的控制算法，提升系统在复杂工况下的直流侧稳定性，减少电容应力，从而提高整机可靠性。建议研发团队关注该拓扑在兆瓦级储能变流器中的应用潜力，以进一步增强在中压直流输电领域的竞争力。