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1、文章编号：0258-8013(2013)06-0001-14中图分类号：TM46文献标，忐码：A学科分类号：47()㊉40模块组合多电平变换器的研究综述杨晓峰，林智钦，郑琼林，游小杰(北京交通大学电气工程学院，北京市海淀区100044)AReviewofModularMultilevelConvertersYANGXiaofeng,LINZhiqin,ZHENGTrillionQ„YOUXiaojie(SchoolofElectricalEngineering,BeijingJiaotongUniversity,HaidianDi
2、strict,Beijing100044,China)ABSTRACT:Modularmultilevelconverter(MMC),featuredwithhighlymodularstructure,caneasilybeextendedtohigh-level,thusleadingtolowvoltagestepsandlowgenerationofEMIproblems,etc.TheoperationprinciplesandthetechnicalcharacteristicsofMMCwerefirstlyint
3、roducedandsummarized・Thelatestresearchtopics,especiallythepulsemodulationtechniques,devoltagecontrolpre-chargingcontrol,circulatingcurrentandharmonicsissues,mathematicalmodeling,themaincircuitparameterdesign,faultprotection,aswellasitsengineeringapplicationstatussucha
4、selectricpowerdrive,powerqualityconditioningwerereviewedindetail.Moreover,thefuturekeyissuestobesolvedurgentlywerealsopointed.ItisshownthatMMChasgoodapplicationprospectinfuturemedium・orhigh-voltagehighpowerapplications,especiallybeoneofcandidatesforHVDCsystemapplicati
5、on・KEYWORDS:modularmultilevelconverter(MMC);commondebus;pulsemodulation;voltagecontrol;pre-charging;circulatingcurrent;modeling;harmonicanalysis摘要：模块组介多电平变换器(modularmultilevelconverter,MMC)具有高度模块化、易丁•扩展、输出电压波形好等特点，尤其适用于中高压大功率系统应用。首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理，总结MMC的主要技术特点：然后分别回顾M
6、MC在脉冲调制、直流电压控制、预充电、环流、谐波、数学模型、主电路参数设计、故障保护等关键问题的故新研究进展，以及其徃电力传动、电能质罐问题治理领域的工程应用现状，在此基础上指岀MMC今后亟待研究的关键问题。相关研究结果衣明，MMC在电力系统中冇广泛的应用前景，是未来中薛压大功率系统，尤其是薛压输电技术的重要发展方向。关键词：模块组合多电平变换器；公共直流母线；脉冲调制；电压控制；预充电；环流；建模；谐波分析基金项II：中央高校基本科研业务费璽点专项(2010JBZ009)。TheFundamentalResearchFundsf
7、ortheCentralUniversities(2010JBZ009).传统两电平电压源型变换器(voltagesourceconverter,VSC)在电机传动、新能源并网、开关电源等工业生产领域的应用十分广泛。然而在高压大功率领域的应用中，为解决功率开关器件的耐床问题，通常通过工频变压器接入髙压电网，笨重的工频变压器大大增加了电力电子变换装置的体枳和成木，并限制了系统效率冋。近年来，多电平变换器以其独特的结构特点，在高圧人功率场合受到广泛关注［4-5］。H前常见的电压型多电平变换器拓扑大致可分为钳位型和单元级联型两人类&9］
8、。前者随着电平数增加，所需半导体器件的数量急剧增加，且电容电压不容易平衡，使得具在实际应用中有一定的限制叨。以级联H桥型多电平变换器(cascadedH-bridgemultilevelconverter,CHMC)为代表的级联型拓扑则采用模块化的
