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一种用于降低电容电压纹波的改进型MMC拓扑子模块间接功率解耦控制策略
Indirect Power Decoupling Control Strategy for Submodules of a Modified MMC Topology to Reduce Capacitor Voltage Ripple
| 作者 | Guanlong Jia · Shanlong Bi · Binhao Shi · Yuanyuan Chai · Feng Niu · Zhe Zhang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2026年4月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 多电平 PWM控制 储能变流器PCS 功率模块 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模块化多电平变换器 (MMC) 子模块 有功功率解耦 电容电压纹波 全桥子模块 电力电子 控制策略 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种针对模块化多电平变换器（MMC）子模块的间接功率解耦控制策略。通过改进带有有源功率解耦（APD）电路的全桥子模块，旨在抑制子模块电容电压纹波，同时保留故障处理能力。研究解决了传统APD电路电感利用率低及瞬态响应性能不足的问题，优化了系统运行效率与稳定性。
English Abstract
Recently, a full-bridge submodule (SM) with an active power decoupling (APD) circuit (called APD-SM) was introduced to suppress the voltage ripple of modular multilevel converter (MMC) SM capacitor while also possessing fault handling capabilities. However, it is accompanied by two inherent flaws: the APD circuit inductor is not involved in system operation and the transient performance of ripple ...
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SunView 深度解读
该技术主要针对高压大功率变换场景，与阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）的技术演进高度相关。MMC拓扑在大型光伏电站及高压储能并网中具有应用潜力。通过优化子模块的功率解耦控制，可有效降低电容电压纹波，从而减小电容体积、提升系统功率密度并延长关键器件寿命。建议研发团队关注该策略在提升大型储能变流器（PCS）可靠性及降低系统成本方面的应用，特别是在高压直流接入场景下的技术储备。