隔离型MMC直流变压器的电流源运行

摘要：

随着电力电子技术的快速发展，直流概念在输配电以及新能源汇聚中的技术优势日益显现。用以匹配不同电压等级和接入直流设备，直流变压器是直流电网中的关键设备。将现有高效且可靠的隔离性双有源桥变换器(dual active bridge，DAB)中单开关扩展为子模块串联链，构建MMC直流变压器(modular multilevel converter based DC transformer，MMC-DCT)，进一步采用准两电平调制以综合DAB和MMC优势，是满足直流电网需求的有效方案。然而，新能源接入对 MMC-DCT 的电压灵活度提出了新的要求。从直流侧看，MMC 通常作为电压源变换器使用，当MMC-DCT的直流电压比与变压器变比不匹配时，交流侧无功和电流应力增加，导致效率降低。为克服 MMC-DCT 的上述缺陷，扩展电压灵活性，通过将MMC桥臂电感改为耦合电感，该文提出了 MMC-DCT 电流源运行模式，随着直流电压变化，所提出的控制算法可以维持子模块电压应力不变。同时，电流源运行增加了交流侧近似方波电压的上升和下降边沿阶梯数，进一步降低du/dt和隔离变绝缘应力。仿真和实验结果验证了所提电流源运行方式的有效性。

关键词：直流电网、模块化多电平变换器、直流变压器、电压源运行、电流源运行、电压灵活度

所属期刊栏目：36

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：上海市科技创新性行动计划13dz1200200； Project Supported by Shanghai Science and Technology Committee Fund 13dz1200200

在线出版日期：2016-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1977-1986