【摘 要】
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针对模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的轻型化需求,提出一种具备子模块高利用率的桥臂复用型模块化多电平换流器（arm multiplexing MMC,AM-MMC）。通过将相单元划分为上桥臂、复用桥臂和下桥臂,并利用桥臂切换开关对桥臂进行复用,AM-MMC可有效提高子模块利用率、降低子模块装配数量。为了避免桥臂切换开关的动态均压问题,设计确保A
【机 构】
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新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)
【基金项目】
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国家自然科学基金项目（52077079）； 河北省自然科学基金项目（E2021502048）～～；
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针对模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）的轻型化需求,提出一种具备子模块高利用率的桥臂复用型模块化多电平换流器（arm multiplexing MMC,AM-MMC）。通过将相单元划分为上桥臂、复用桥臂和下桥臂,并利用桥臂切换开关对桥臂进行复用,AM-MMC可有效提高子模块利用率、降低子模块装配数量。为了避免桥臂切换开关的动态均压问题,设计确保AM-MMC在上、下桥臂复用模式之间平稳切换的模式切换策略。此外,根据AM-MMC拓扑特点,设计最近电平逼近调制和分段脉宽调制策略,以满足其在高压直流输电和中低压直流配用电领域的调制需求。基于Matlab/Simulink的仿真结果和物理实验结果表明,AM-MMC能够顺利完成交直电压变换与能量传输,且运行效果良好。与常规MMC相比,所提AM-MMC的子模块利用率提升至66.7%,子模块装配数量降低25%,有效实现了轻型化目标。
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