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模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)是通过桥臂中子模块级联的方式实现多电平输出的电压源型换流器拓扑结构。由于MMC自身的模块化设计、开关频率和开关损耗较低、输出波形质量较高等优点,因此,MMC拓扑非常适合高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)领域。MMC-HVDC是柔性直流输电技术的发展趋势之一,控制策略是维持MMC-HVDC系统良好稳定运行的关键核心技术。电网稳态运行下MMC-HVDC系统的控制策略有大量研究成果公开,相对成熟,而电网发生不对称故障时MMC-HVDC系统的控制策略虽然国内外学者公开了一些研究成果,在目前仍有一些问题需要解决。本文对交流系统发生不对称故障时MMC-HVDC系统控制策略进行研究,主要工作如下:为了提高MMC-HVDC系统交流侧发生不对称故障时控制系统的运行特性,研究了电网发生不对称故障下的负序电流抑制和直流电压稳定的控制策略。针对双序内环电流控制系统需要进行电压电流的旋转坐标变换并且d轴和q轴之间存在耦合的问题,设计了二阶复数滤波器对电网电压的正负序分量进行提取,并采用电压补偿原理对提取出来的负序分量设计了负序内环电压控制器,对双序内环电流控制器进行了有效的改进,简化了控制系统的结构。为实现不对称故障下直流电压的稳定,基于模块化多电平换流器(MMC)低频数学连续模型,在不对称故障下推导出桥臂功率中含有二倍频负序波动分量和二倍频零序波动分量,进而设计了二倍频零序补偿控制器。在PSCAD/EMTDC中搭建了上述控制器,仿真结果表明所提出的控制策略可以有效抑制负序电流、稳定直流母线电压。为了实现MMC交流侧电流与内部环流的统一控制,设计了桥臂电流控制策略。基于MMC的桥臂电流数学模型存在的上、下桥臂电压电流之间存在耦合的问题,设计了前馈补偿解耦控制方法简化了控制器的复杂程度。桥臂电流包含了直流电流、换流器交流侧输出电流、环流3种电流控制信息,在两相静止坐标系下,采用PI-VR1-VR2并联结构的控制器对3种电流信息进行控制,对桥臂电流进行控制可以实现MMC交流侧控制与环流抑制的统一控制,减少环流附加控制器的使用,简化了控制系统的结构。仿真结果表明所提出的桥臂电流控制策略可以实现对负序电流、二倍频环流的抑制,减小了直流电流的波动。