子模块电容电压平衡控制

扩展稳定运行域

通过动态桥臂参考电压分配，解决过调制下FBSM与HBSM电容电压失衡，增强能量平衡能力。

李栋 · 郝全睿 · Meng, Guo · 丁磊

International Journal of Electrical Power and Energy Systems 2026

技术优势

解决过调制失衡

通过分析过调制下桥臂内组级能量变化，揭示了FBSM与HBSM之间电容电压失衡的机制，进而提出针对性的平衡控制。

扩大平衡调节范围

所提出的控制方法通过调节桥臂参考电压的分配系数，扩大了半桥子模块的可用能量调节裕度，增强了能量平衡能力。

避免不利影响

该方法在实现FBSM与HBSM组间能量平衡的同时，不会对混合MMC的运行引入显著的不利影响。

扩展稳定运行域

基于所提出的控制，通过交叉迭代算法确定稳态工作点，并分析能量平衡约束下的运行区域，结果表明有效扩展了稳定运行区域。

应用场景

• 柔性直流输电：用于柔性直流输电系统，在过调制等非理想工况下保持子模块电容电压均衡，提高输电可靠性。
• 混合MMC子模块均压：直接用于混合MMC的FBSM与HBSM组间电容电压平衡，解决过调制下的失衡问题。
• 新能源并网：用于新能源并网换流器，确保在功率波动引起过调制时仍能稳定运行，提高并网友好性。