柔性直流输电
柔直电压等级
柔性直流输电的电压等级
柔性直流输电是一种先进的输电技术，其电压等级的选择是根据具体的工程需求和系统设计来确定的。
电压等级在柔性直流输电中扮演着重要的角色，它直接影响到输电系统的性能、效率和稳定性。
目前，柔性直流输电的电压等级主要有±320千伏、±400千伏和±500千伏。
其中，±320千伏是目前最常见的电压等级，主要应用于大容量、长距离的输电，如风电场、太阳能光伏场等。
±400千伏的电压等级目前正在中国应用，它可以用于更长距离的输电和更大容量的输电。
而±500千伏则是目前最高电压等级的柔性直流输电方案，正在研发和实验中，可应用于更远距离和更大容量的输电。
除此之外，柔性直流输电的电压等级还可以根据实际需求进行定制。
例如，一些特殊情况下，可能需要更高的电压等级来满足输电需求。
例如，世界上柔性直流的最高电压等级曾达到±500千伏，而某些工程则进一步提升到前所未有的±800千伏。
总的来说，柔性直流输电的电压等级选择需要综合考虑电网稳定性、传输效率、设备能力等多方面因素。
随着技术的不断进步和应用需求的不断增加，未来柔性直流输电的电压等级还有望继续提升。
柔性直流输电技术的应用探究
柔性直流输电技术的应用探究柔性直流输电技术（Flexible DC Transmission, FDCT）是一种新型的输电技术，它采用直流电压进行能量传输，可以有效地解决传统交流输电技术的诸多问题，具有输电损耗小、占地面积小、环境污染小等优点。
随着科技的不断进步，柔性直流输电技术已经开始在实际工程中得到广泛应用。
本文将就柔性直流输电技术的应用进行探究，分析其在电力系统中的优势和发展前景。
一、柔性直流输电技术的原理与特点1. 原理柔性直流输电技术是一种通过控制直流电压和电流来实现能量输送和分配的技术。
其核心是采用高性能的功率电子设备对直流电压进行控制，以实现灵活的功率调节、电压调节和频率调节。
通过控制系统可以实现功率的快速响应和精确调节，使得柔性直流输电系统能够适应复杂多变的电网工况。
2. 特点（1）输电损耗小：相比于传统的交流输电技术，柔性直流输电技术在能量传输过程中损耗更小，能够有效节约能源。
（2）占地面积小：柔性直流输电技术所需的设备相对较小，可以在有限的空间内实现高效的能量传输。
（3）环境污染小：柔性直流输电技术的设备采用先进的电力电子元件，不会产生有害的电磁辐射和废气排放，对环境友好。
二、柔性直流输电技术在电力系统中的应用1. 长距离电力输送柔性直流输电技术在长距离的电力输送中具有明显的优势。
传统的交流输电技术在长距离输电过程中会出现较大的输电损耗，而柔性直流输电技术可以通过控制系统实现功率的精确调节，大大减小了输电损耗，提高了输电效率。
2. 大容量电力输送由于柔性直流输电技术具有较高的电压和电流调节能力，能够实现大容量的电力输送。
在大规模工业园区、城市用电中心等场景下，柔性直流输电技术可以有效地满足电力需求，支持电网的高容量输电。
3. 电力系统稳定性改善柔性直流输电技术在电力系统中的应用可以提高系统的稳定性。
通过柔性直流输电技术可以实现快速的电压调节和频率调节，对电网负载波动具有较强的适应能力，有助于降低电网的故障率和提高电网的可靠性。
柔性直流输电
柔性直流输电一、概述（一）柔性直流输电的定义高压直流（HVDC）输电技术始于1920年代，到目前为止，经历了3次技术上的革新，其主要推动力是组成换流器的基本元件发生了革命性的重大突破。
第一代直流输电技术采用的换流元件是汞弧阀，所用的换流器拓扑是6脉动Graetz桥，其主要应用年代是1970年代以前。
第二代直流输电技术采用的换流元件是晶闸管，所用的换流器拓扑仍然是6脉动Graetz桥，因而其换流理论与第一代直流输电技术相同，其应用年代是1970年代初直到今后一段时间。
通常我们将基于Graetz桥式换流器的第一代和第二代直流输电技术称为传统直流输电技术，其运行原理是电网换相换流理论。
因此我们也将传统直流输电所采用的Graetz桥式换流器称为“电网换相换流器”，英文是“Line Commutated Converter”，缩写是“LCC”。
这里必须明确一个概念，有人将电流源换流器（CSC）与电网换相换流器（LCC）混淆起来，这是不对的。
LCC属于CSC，但CSC的范围要比LCC宽广得多，基于IGBT构成的CSC目前也是业界研究的一个热点。
1990年，基于电压源换流器的直流输电概念首先由加拿大McGill大学的Boon-Teck Ooi等提出。
在此基础上，ABB公司于1997年3月在瑞典中部的Hellsjon和Grangesberg之间进行了首次工业性试验（3 MW，±10kV），标志着第三代直流输电技术的诞生。
这种以可关断器件和脉冲宽度调制（PWM）技术为基础的第三代直流输电技术，国际权威学术组织国际大电网会议（CIGRE）和美国电气和电子工程师协会（IEEE），将其正式命名为“VSC-HVDC”，即“电压源换流器型直流输电”。
2006年5月，由中国电力科学研究院组织国内权威专家在北京召开“轻型直流输电系统关键技术研究框架研讨会”，会上，与会专家一致建议国内将基于电压源换流器技术的直流输电（第三代直流输电技术）统一命名为“柔性直流输电”。
柔性直流供电
柔性直流输电适合应用的领域
一、岛屿供电和海上平台供电。以往此类供电通常 采用昂贵的本地发电系统，比如柴油机。但使用 柔性直流输电系统可以直接从大陆上直接输电， 不仅更加便利、便宜，而且没有环境污染。同时 一些偏远地区的发电系统也可以回馈电网。
二、电力系统的互连。当两个独立的电力系统互连， 柔性直流输电的好处能够得到最大的体现，特别 是对于异步的电力系统。这是由于柔性直流输电 系统可以同时控制互连的两个电力系统的无功功 率和电压。
(2)基于晶闸管的直流输电受端网络必须有足够的容 量，即必须有足够的短路比(SCR—Short Circuit Radio)，受端网络较弱时容易发生换相失败，这 时会造成几个周期内没有电力传送的状况：对于 向无源网络(或孤立负荷)供电，基于晶闸管的 HVDC技术因无法换相更是无法完成。
针对这些缺陷，同时伴随大功率可自关断器件的 发展，一种全新的高压直流输电方式一一柔性直 流输电开始高速发展开始高速发展。
直流输电特点有何特点
直流线路电流和功率调节迅速、方便，短路电流 较小；在导线几何尺寸和电压有效值相等的条件 下，电晕无线电干扰较小；线路在稳态运行时没 有电容电流，沿线电压分布平稳；每个极可以作 为一个独立回路运行，健全极仍可传送一部分功 率。基于这些优势，高压直流输电(HVDC-High Voltage Direct Current)技术得以大力发展。
交流输电局限性
由于集肤效应、电晕效应以及各自本身结构，当 输电距离超过一定距离(400’700KM)，交流输电 成本高于直流输电；交流线路输送功率决定于线 路两端电压相量的相位差，这个相位差随输送距 离增大而增大；交流线路电压控制复杂为了克服 线路电容充电和系统稳定性方面的问题，交流输 电需要进行补偿，直流输电不需要；交流输电无 法实现非同步联网；交流输电中的零序电流在稳 态下是不能容许的，因为大地阻抗很高，不但能 影响电能输送的效率，还会产生电话干扰。
柔性直流输电基本控制原理
暂态稳定性分析是评估柔性直流输电系统在故障或其他大的扰动情况下的性能的重要手段。通过模拟 系统在各种故障情况下的响应，可以了解系统的暂态行为和稳定性，为控制策略的制定提供依据。
运行稳定性分析
总结词
运行稳定性分析是研究系统在正常运行 条件下的动态性能，通过仿真和实验等 方法，分析系统的运行稳定性和控制性 能。
促进可再生能源的接入
柔性直流输电能够更好地接入可再生能源，有助于实现能源 的可持续发展。
02
柔性直流输电系统概述
柔性直流输电系统的基本结构
换流阀
换流阀是柔性直流输电系统的核心部件，负责 实现直流电的转换和传输从一端传 输到另一端。
滤波器
滤波器用于滤除谐波和噪声，保证传输电能的 纯净。
柔性直流输电基本控制原理
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目 录
• 引言 • 柔性直流输电系统概述 • 柔性直流输电系统的控制策略 • 柔性直流输电系统的稳定性分析 • 柔性直流输电系统的保护与控制
一体化 • 柔性直流输电系统的应用与发展
趋势
01 引言
背景介绍
传统直流输电的局限性
传统直流输电在电压源换流器（VSC） 控制策略上存在局限，难以满足现代 电力系统的需求。
3
保护和控制设备之间的通信应具有高可靠性和实 时性，以确保快速响应和准确控制。
保护与控制一体化的优点与挑战
优点
保护和控制一体化可以提高系统的快速响应 能力和稳定性，减少故障对系统的影响，降 低维护成本和停机时间。
挑战
保护和控制一体化需要解决多种技术难题， 如传感器精度、数据处理速度、通信可靠性 和实时性等，同时也需要加强相关标准和规 范的建设和完善。
柔性直流输电系统的未来展望
柔性直流输电系统的设计与优化
柔性直流输电系统的设计与优化直流输电系统作为电力传输领域的一项重要技术，在解决远距离电力传输、提高输电效率和稳定性等方面具有独特优势。
而柔性直流输电系统作为直流输电的一种新型形式，在电力系统领域得到了广泛关注和研究。
本文将从柔性直流输电系统的设计与优化角度展开讨论，探究其在电力系统中的应用与发展。
一、柔性直流输电系统的基本原理与特点柔性直流输电系统主要由直流母线、换流站、逆变站以及相应控制系统等组成。
其基本原理是通过硅控整流和逆变技术，将交流电能转换成直流电流进行传输，并在需要的地方再次将其转换为交流电能。
在这个过程中，可以通过控制直流母线的电压和频率来实现对输电系统的柔性控制。
相比传统的交流输电系统，柔性直流输电系统具有以下几个特点：1. 高效能：柔性直流输电系统在电能转换的过程中，能够大大减少电能的损耗。
传统交流输电系统由于存在变压器等能量转换设备，会存在一定的能量损耗。
而柔性直流输电系统采用直流电能传输，能够减少能量转换环节，提高能量传输的效率。
2. 高稳定性：柔性直流输电系统具有更好的稳定性。
由于直流电路的特点，柔性直流输电系统能够更好地应对电力系统中的故障和波动。
例如，在输电线路出现瞬态故障时，柔性直流输电系统能够通过控制直流母线电压和频率，迅速稳定系统运行，减少对系统的影响。
3. 较小的占地面积：柔性直流输电系统相比传统交流输电系统在占地面积上具有较大优势。
传统交流输电系统需要设置变电站、输电线路等设备，占用大量土地资源。
而柔性直流输电系统不仅仅可以减少变电站设备，还可以通过多级换流站的方式，进一步减小占地面积。
二、柔性直流输电系统的设计要点柔性直流输电系统的设计涉及到许多技术和工程要点。
下面将从输电线路、换流站和逆变站等方面来介绍设计要点。
1. 输电线路设计：柔性直流输电系统中的输电线路是电力传输的核心环节。
在设计时需要考虑线路的传输能力、损耗、抗风荷载能力等因素。
同时，为提高输电线路的可靠性，还需要进行断面选择和材料选择。
柔性直流工程施工
柔性直流输电系统是一种新型的电力传输技术，它采用可自动关断的全控型电力电子器件，不需要交流系统支撑换相，具有动态无功支撑能力，可以有效抑制交流电压波动，减少功率波动对受端电网的影响。
同时，柔性直流输电系统还具有输送距离远、传输容量大的优势，可以支持新能源大规模开发。
基于柔性直流输电技术构建的直流电网，可实现多电源供电、多落点受电和新能源孤岛接入，具有更好的经济性与灵活性，能够将风电、光伏、抽水蓄能与负荷中心直接连接，构成多种形态能源灵活互补的能源互联网，可有效平抑新能源波动性。
柔性直流输电系统主要由换流站、直流输电线路和换流变压器等组成。
其中，换流站是柔性直流输电系统的核心部分，它通过电力电子器件实现交流电与直流电的转换。
直流输电线路则是将直流电传输到目的地，而换流变压器则用于改变直流电的电压，以适应不同的电力传输需求。
在柔性直流输电系统的施工过程中，首先要进行的是换流站的施工。
换流站的施工包括站房建设、设备安装和调试等多个环节。
其中，站房建设是基础，需要根据设计图纸进行施工，确保站房的稳定性和安全性。
设备安装则是将各种设备安装到站房内，包括换流变压器、电力电子器件等。
调试则是确保设备正常运行，包括对设备进行检测、调试和验收等。
接下来是直流输电线路的施工。
直流输电线路的施工包括线路杆塔的建设、电缆的铺设和连接等。
其中，线路杆塔的建设是基础，需要根据设计图纸进行施工，确保杆塔的稳定性和安全性。
电缆的铺设和连接则是将直流电传输到目的地，需要确保电缆的质量和连接的可靠性。
最后是换流变压器的施工。
换流变压器的施工包括变压器的安装、接线和调试等。
其中，变压器的安装是关键，需要根据设计图纸进行施工，确保变压器的稳定性和安全性。
接线和调试则是确保变压器正常运行，包括对变压器进行接线、调试和验收等。
柔性直流输电系统的施工是一项复杂的工程，需要专业的技术和设备，同时也需要严格的施工管理和质量控制。
只有这样，才能确保柔性直流输电系统的稳定性和安全性，实现高效、可靠的电力传输。
2024年柔性直流输电市场发展现状
2024年柔性直流输电市场发展现状引言柔性直流输电（Flexible Direct Current Transmission，简称FDCT）作为一种新型的输电技术，具有多种优势，如高效、低损耗和灵活性等。
随着电力需求的不断增长和可再生能源的迅速发展，柔性直流输电市场正逐渐展现出巨大的潜力。
本文将对柔性直流输电市场的发展现状进行分析和探讨。
主要内容1. 柔性直流输电技术简介柔性直流输电技术是一种将输电线路由传统的交流形式转变为直流形式的技术。
该技术利用高压直流输电（High Voltage Direct Current，简称HVDC）系统，通过转换站将交流电转换为直流电进行输送。
相较于传统的交流输电方式，柔性直流输电可以实现更高效率和更远距离的电能传输。
2. 柔性直流输电市场发展趋势柔性直流输电市场正逐渐蓬勃发展，并且呈现出以下几个主要的发展趋势：•可再生能源促进发展：随着可再生能源的快速发展，如风能和太阳能等，柔性直流输电正成为将这些能源从产地输送到用电地点的理想选择。
柔性直流输电系统可以实现大规模清洁能源的长距离传输。
•输电效率提高：与高压交流输电相比，柔性直流输电系统的输电效率更高。
因为直流电在输送过程中的能量损失较小，可以大幅度降低电力传输过程中的能量损耗，提高输电效率。
•电网稳定性提升：柔性直流输电系统具备快速响应和调节电网负荷等特点，可以提高电网的稳定性。
在能源供需波动较大的情况下，柔性直流输电系统可以有效地平衡能源供给和需求，提高电网的可靠性和稳定性。
3. 柔性直流输电市场的挑战柔性直流输电市场的发展也面临着一些挑战，主要包括以下几个方面：•技术难题：柔性直流输电技术相对较新，还存在一些技术难题，如电能转换效率、电气设备可靠性和环境适应能力等问题，需要进一步解决和改进。
•经济可行性：虽然柔性直流输电具有诸多优势，但是其建设和运营的成本相对较高，需要对投资回报作出准确评估，以确保项目的经济可行性。
柔性输电概念及相关术语
柔性输电概念及相关术语柔性沟通输电系统是Flexible AC Transmission Systems）中文翻译，英文简称FACTS，指应用于沟通输电系统的电力电子装置，其中“柔性”是指对电压电流的可控性；如装置与系统并联可以对系统电压和无功功率进行掌握，装置与系统串联可以对电流和潮流进行掌握。
柔性输电又叫敏捷输电，有柔性直流输电和柔性沟通输电两种，本文参考DL/ T 1193 -2023，总结了与柔性输电相关的术语，供大家参考学习。
一、与柔性输电相关的基本术语1.柔性输电柔性沟通输电和柔性直流输电统称为柔性输电。
2.柔性沟通输电敏捷沟通输电基于电力电子设备或其他静止掌握设备来增加系统的可控性和功率传输力量的沟通输电方式。
3.柔性沟通输电系统敏捷沟通输电系统FACTS 基于电力电子设备或其他静止掌握设备来增加系统的可控性和功率传输力量的沟通输电系统。
4.柔性沟通输电装置基于电力电子设备或其他静止掌握设备来增加沟通输电系统的可控性和功率传输力量的装置。
5.电压源换流器型高压直流输电采纳电压源换流器的高压直流输电方式，又称为柔性直流输电。
二、与柔性输电掌握与爱护相关的基本术语1.掌握方式掌握柔性输电装置以便保持一个或多个电参量处于整定值的方法。
这个整定值可随时间变化，或作为一个测量参量和预先定义的函数。
2.掌握范围在柔性输电装置与沟通系统的连接点处由装置供应的可控输出电气量的最大变化范围。
3.滞后运行并联型柔性输电装置汲取无功的运行方式。
4.超前运行并联型柔性输电装置发出无功的运行方式。
5.开环掌握方式使柔性输电装置的输出参量维持在人为设定值的掌握方式。
6.输电系统暂态掌握加强系统故障恢复后的第→摆特性，提高输电系统暂态稳定极限的掌握。
三、柔性输电装置术语1.静止无功补偿器由静止元件构成的并联型可控无功功率补偿装置，通过转变其容性或(和)感性等效电抗来快速准确地调整无功功率，维持系统电压稳定。
2.静止同步补偿器一种由并联接入系统的电压源换流器构成，其输出的容性或感性无功电流连续可调且在可运行系统电压范围内与系统电压无关的无功功率补偿装置。
柔性直流输电技术
柔性直流输电一、柔性直流输电技术1. 柔性直流输电系统换流站的主要设备。
柔性直流输电系统换流站的主要设备一般包括：电压源换流器、相电抗器、联结变压器、交流滤波器和控制保护以及辅助系统(水冷系统、站用系统)等。
2. 柔性直流输电技术的优点。
柔性直流输电是在常规直流输电的基础上发展起来的，因此传统的直流输电技术具有的优点，柔性输电大都具有。
此外，柔性输电还具有一些自身的优点。
1）潮流反转方便快捷，现有交流系统的输电能力强，交流电网的功角稳定性高。
保持电压恒定，可调节有功潮流；保持有功不变，可调节无功功率。
2）事故后可快速恢复供电和黑启动，可以向无源电网供电，受端系统可以是无源网络，不需要滤波器开关。
功率变化时，滤波器不需要提供无功功率。
3）设计具有紧凑化、模块化的特点，易于移动、安装、调试和维护，易于扩展和实现多端直流输电等优点。
4）采用双极运行，不需要接地极，没有注入地下的电流。
3. 柔性直流输电技术的缺点。
系统损耗大（开关损耗较大），不能控制直流侧故障时的故障电流。
在直流侧发生故障的情况下，由于柔性直流输电系统中的换流器中存在不可控的二极管通路，因此柔性直流输电系统不能闭锁直流侧短路故障时的故障电流，在故障发生后只能通过断开交流侧断路器来切除故障。
可以使用的最佳解决方式是通过使用直流电缆来提高系统的可靠性和可用率。
二、常规直流输电技术和柔性直流输电技术的对比1. 换流器阀所用器件的对比。
1）常规直流输电采用大功率晶闸管，由于晶闸管是非可控关断器件，这使得在常规直流输电系统中只能控制晶闸管换流阀的开通而不能控制其关断，其关断必须借助于交流母线电压的过零，使阀电流减小至阀的维持电流以下才行。
2）柔性直流输电一般采用IGBT阀，由于IGBT是一种可自关断的全控器件，即可以根据门极的控制脉冲将器件开通或关断，不需要换相电流的参与。
2. 换流阀的对比。
1）常规直流输电系统中换流阀所用的器件是大功率晶闸管和饱和电抗器，可以输送大功率。
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展
柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述1、简述柔性直流输电技术的背景和发展历程随着能源结构的优化和电网互联的需求增长，直流输电技术以其长距离、大容量、低损耗的优势，在电力系统中占据了举足轻重的地位。
然而，传统的直流输电技术，如基于晶闸管的直流输电（LCC-HVDC），存在换流站需消耗大量无功、无法独立控制有功和无功功率、对交流系统故障敏感等问题。
因此，柔性直流输电技术（VSC-HVDC）应运而生，它采用电压源型换流器（VSC）和脉宽调制（PWM）技术，实现了对有功和无功功率的独立控制，并具有快速响应、灵活调节、易于构成多端直流系统等优点。
柔性直流输电技术的发展历程可以追溯到20世纪90年代初，当时基于绝缘栅双极晶体管（IGBT）的VSC技术开始应用于风电场并网和孤岛供电等领域。
随着电力电子技术的快速发展，VSC的容量和电压等级不断提升，使得柔性直流输电技术在电网互联、新能源接入、城市配电网等领域得到了广泛应用。
进入21世纪后，随着全球能源互联网的提出和新能源的大规模开发，柔性直流输电技术迎来了快速发展的黄金时期。
目前，柔性直流输电技术已经成为直流输电领域的研究热点和发展方向，其在全球范围内的大规模应用也为电力系统的智能化、绿色化、高效化发展提供了有力支撑。
2、阐述柔性直流输电技术在现代电力系统中的重要性在现代电力系统中，柔性直流输电技术已经日益显示出其无法替代的重要性。
它作为一种先进的输电技术，不仅克服了传统直流输电技术的局限性，还以其独特的优势在现代电网建设中占据了举足轻重的地位。
柔性直流输电技术的灵活性和可控性使得它在大规模可再生能源接入电网中发挥了关键作用。
随着可再生能源如风能、太阳能等的大规模开发和利用，电网面临着越来越大的挑战。
这些可再生能源具有随机性、波动性和间歇性等特点，对电网的稳定性造成了威胁。
而柔性直流输电技术通过其独特的控制策略，可以实现对有功功率和无功功率的独立控制，从而有效地解决可再生能源接入电网所带来的问题，提高电网的稳定性和可靠性。
MMC柔性直流电基本原理精选全文
可编辑修改精选全文完整版MMC柔性直流电基本原理通常，为了减小长距离输电线路的损耗必须提高输电线路的电压等级，即必须采用高压输电。
现有的高压输电技术主要包括高压交流（HVAC）和高压直流（HVDC）两种主流技术。
由于输电线路造价低、相同绝缘条件下线路的电力输送能力强，高压直流输电技术更适用于长距离大容量的电力输送，目前，高压直流输电技术主要有：基于电流源型换流器的HVDC（LCC-HVDC），即常规直流输电技术基于电压源型换流器的HVDC（VSC-HVDC）由于可控性和兼容性更佳，VSC-HVDC在中国也被称为柔性直流输电，简称“柔直”。
近年来，模块化多电平换流器（MMC）以其模块化的结构、低谐波含量、高运行效率等优点在柔性直流输电领域获得了广泛关注，并在多个实际工程中获得应用。
对应用于直流输电系统的MMC来说，具有如下特点：换流器容量大——通常在数百至上千MW电压等级高——交、直流电压在百kV等级功率模块数量巨大——高达数百至数千例如：广东南澳多端柔直工程容量200MW，直流电压±160kV，交流电压166kV，青澳站换流器功率模块数量为1320个云南鲁西背靠背柔直工程容量1000MW，直流电压±350kV，交流电压380kV，广西侧换流器功率模块数量高达2808个现有文献对应用于柔性直流输电系统的MMC开展了较多的研究，包括电路拓扑、数学模型、调制与均压、桥臂环流谐波抑制、快速仿真方法、故障保护策略等在电路拓扑方面，现有文献重点研究了具有直流短路故障抑制能力的换流器拓扑基于半桥型功率模块构建的换流器结构简单，运行效率高，但是无法抑制直流短路故障基于全桥或者双箝位型功率模块构建的换流器具有短路故障抑制能力，但是所需功率器件多，损耗大，造价高在MMC的数学模型方面，现有文献主要对MMC的交流侧、直流侧等效模型进行了研究，分析了电容参数及桥臂电感参数的设计方法现有文献对MMC的均压与调制策略也进行了研究载波移相脉宽调制策略开关频率固定，需要对每个功率模块都进行闭环均压控制，功率模块数量较多时几乎难以实现最近电平逼近调制策略具有开关频率低、均压实现简单的特点，但是模块的开关具有随机性，功率模块的开关频率不固定在基于最近电平逼近调制策略的低开关频率均压策略方面，现有文献提出了若干方法，但是这些方法在基波周期中的大多数时间内令功率模块投切状态不变，导致模块电容电压波动范围很大现有文献分析了桥臂环流谐波分量产生的原因，推导了桥臂环流谐波特性，提出了桥臂环流dq同步旋转坐标系下多PI控制器的抑制方法，实现较为复杂；基于PR控制器的抑制方法坐标变换简便，易于实现另外，在实际工程中发现，功率模块中的控制电路具有恒功率的负载特性，负载的恒功率特性导致了MMC在不控充电阶段会出现正反馈机制的电压发散现象2.MMC基本原理MMC特点：模块化结构，冗余设计降低系统停机概率多电平输出，输出电压谐波含量低储能电容分散，降低了直流储能电容的体积单个功率模块电压等级低通过功率模块串联可以适用于高压大功率场合功率模块介绍:半桥功率模块工作状态上管（S1）开：输出电压为UC上管（S2）开：输出电压为0上管开，对电容进行充放电，定义为投入状态下管开，功率模块不参与工作，定义为切除状态2个半桥功率模块串联输出电压S2开（切除）， S4开（切除），输出电压之和为0S2开（切除）， S3开（投入），输出电压之和为UC2S1开（投入）， S3开（投入），输出电压之和为UC1+ UC2两个功率模块串联连接时输出电压为0，UC，2 UC所以当多个半桥功率模块串联输出电压所有功率模块均处于切除状态，输出电压为零；任意一个处于投入状态，输出电压为UC；任意两个处于投入状态，输出电压为2UC；任意x个功率模块均处于投入状态，输出电压为xUC。
柔性直流输电系统的设计与分析
柔性直流输电系统的设计与分析近年来，随着电力需求的不断增加和清洁能源的广泛应用，柔性直流输电系统作为一种新型的能源输送技术，受到了广泛关注和应用。
本文将对柔性直流输电系统的设计原理和分析方法进行探讨，旨在为相关领域的研究人员和工程师提供参考。
第一部分：柔性直流输电系统的基本原理柔性直流输电系统是一种基于直流电的高效、可靠的能源输送技术。
它通过将交流电转换为直流电，减少输电损耗和电网压力，并能够实现灵活的电力调度和能量存储。
柔性直流输电系统主要由三部分组成：直流输电线路、换流站和电力电子设备。
在柔性直流输电系统中，直流输电线路是实现能量传输的重要部分。
根据输电距离和电流负载的不同，可以选择不同的输电线路类型。
常见的输电线路类型有海底电缆、空中输电线路和地下电缆等。
直流输电线路的设计需要考虑输电效率和成本，保证能量的有效传输和电网的可靠运行。
换流站是柔性直流输电系统中的核心设备，其作用是将交流电转换为直流电，并实现直流到交流的逆变。
换流站主要由换流器、滤波器和控制器等组件组成。
换流器由可控硅和可逆晶闸管构成，能够使直流电的极性和电压保持稳定。
滤波器能够过滤电网中的谐波和干扰信号，保证直流电的纯净度。
控制器则通过运行算法和反馈控制，实现对换流站的工作状态和电力调度的控制。
电力电子设备是柔性直流输电系统中的核心技术之一。
它采用了先进的电力电子器件和控制技术，能够实现高效、可靠的能量转换和传输。
电力电子设备主要包括变流器、逆变器和控制系统等。
变流器能够将直流电转换为交流电，并按需调整频率和电压。
逆变器则将交流电转换为直流电，供给直流设备使用。
控制系统通过实时监测和分析电力数据，实现对电力设备和输电线路的监控和故障检测。
第二部分：柔性直流输电系统的设计与优化柔性直流输电系统的设计需要综合考虑输电距离、电流负载、环境影响、成本效益等多个因素。
为了提高输电效率和降低成本，可以采用以下几种设计与优化方法。
首先，选择合适的输电线路类型和参数是柔性直流输电系统设计的基础。
世界柔性直流输电工程建设与应用案例
世界柔性直流输电工程建设与应用案例柔性直流输电技术是一种新型的电力传输方式，采用直流电输送电能，具有输电损耗小、效率高、稳定性好等优点，在世界范围内得到了广泛应用。
下面是世界柔性直流输电工程建设与应用的一些案例。
1.德国柏林-德累斯顿柔性直流输电工程德国柏林-德累斯顿柔性直流输电工程是世界首个采用柔性直流输电技术的输电工程。
该工程由德国ABB公司承建，输电距离约为354公里。
该工程的建成使得德国能够从北部风电丰富的地区将电能输送到南部需求量大的地区，有效解决了德国能源供需不平衡的问题。
2.中国青海-河南柔性直流输电工程中国青海-河南柔性直流输电工程是世界上最长的柔性直流输电工程之一，由中国国家电力公司承建。
该工程全长约2700公里，输电容量达到12GW。
该工程通过柔性直流输电技术，将青海丰富的风电和太阳能资源输送到中原地区，解决了中原地区电力供应不足的问题，同时实现了可再生能源的高效利用。
3.挪威-英国柔性直流输电工程挪威-英国柔性直流输电工程是一项具有国际意义的跨国合作项目，由挪威Statnett公司和英国National Grid公司合作建设。
该工程将挪威丰富的水电资源输送到英国，满足英国的电力需求。
该工程输电距离约730公里，输电能力达到1.4GW。
该工程的建成不仅实现了两国电力之间的互补，还推动了北海风电资源的开发利用。
4.日本北海道柔性直流输电工程日本北海道柔性直流输电工程是日本首个采用柔性直流输电技术的输电工程。
该工程由日本电力公司承建，用于将北海道的风能资源输送到本州地区。
该工程全长约530公里，输电能力达到1GW。
该工程的建成在日本推动了可再生能源的开发和利用，同时优化了全国的电力供应结构。
5.澳大利亚海底-内陆柔性直流输电工程澳大利亚海底-内陆柔性直流输电工程是世界上第一条长距离海底输电线路，由澳大利亚传统能源公司和国家电网公司合作建设。
该工程全长约1800公里，将澳大利亚南部的风能资源输送到北部地区。
柔性直流输电
柔性直流输电一、概述（一）柔性直流输电的定义高压直流（HVDC ）输电技术始于1920年代，到目前为止，经历了3次技术上的革新，其主要推动力是组成换流器的基本元件发生了革命性的重大突破。
第一代直流输电技术采用的换流元件是汞弧阀，所用的换流器拓扑是6脉动Graetz桥，其主要应用年代是1970年代以前。
第二代直流输电技术采用的换流元件是晶闸管，所用的换流器拓扑仍然是6脉动Graetz桥，因而其换流理论与第一代直流输电技术相同，其应用年代是1970年代初直到今后一段时间。
通常我们将基于Graetz桥式换流器的第一代和第二代直流输电技术称为传统直流输电技术，其运行原理是电网换相换流理论。
因此我们也将传统直流输电所采用的Graetz桥式换流器称为“电网换相换流器”，英文是“ LineCommutatedConverter ”，缩写是“ LCC”。
这里必须明确一个概念，有人将电流源换流器（CSC）与电网换相换流器（LCC）混淆起来，这是不对的。
LCC属于CSC，但CSC的范围要比LCC宽广得多，基于IGBT构成的CSC目前也是业界研究的一个热点。
1990年，基于电压源换流器的直流输电概念首先由加拿大McGill大学的Boon-TeckOoi 等提出。
在此基础上，ABB公司于1997年3月在瑞典中部的Hellsjon和Grangesberg 之间进行了首次工业性试验（3MW ，± 10kV），标志着第三代直流输电技术的诞生。
这种以可关断器件和脉冲宽度调制（PWM ）技术为基础的第三代直流输电技术，国际权威学术组织国际大电网会议（CIGRE）和美国电气和电子工程师协会（IEEE），将其正式命名为“ VSC-HVDC ”，即“电压源换流器型直流输电”。
2006 年5月，由中国电力科学研究院组织国内权威专家在北京召开“轻型直流输电系统关键技术研究框架研讨会”，会上，与会专家一致建议国内将基于电压源换流器技术的直流输电（第三代直流输电技术）统一命名为“柔性直流输电”。
柔性直流的概念
柔性直流的概念柔性直流（Flexible DC）是一种新兴的电力传输和配电技术，它结合了直流和柔性输电技术，能够提供可持续和高效的电能传输和分配方案。
与传统的交流输电系统相比，柔性直流系统具有更高的效率、更小的传输损耗和更好的电力质量。
本文将从柔性直流的概念、优点、应用领域和前景等方面进行详细阐述。
首先，柔性直流是指通过直流电流进行电力传输和分配的技术。
传统的电力系统主要采用交流输电，但随着新能源的大规模接入和电力负荷的变动，交流输电系统存在一些不足之处。
柔性直流系统引入了大功率电电子设备（如换流器和变频器）来控制直流电流的传输和分配，从而实现了直流电流的高效、快速和可控。
这种电力传输方式具有很好的适应性，可以适应不同的电力系统结构和电能传输需求。
其次，柔性直流系统具有多方面的优点。
首先，柔性直流系统的电力传输效率更高。
由于直流电流不会产生电磁感应现象，因此柔性直流系统的传输损耗更小。
此外，柔性直流系统可以实现电流的可控分配，可以根据实际需求对电力进行精确调节，进一步提高电力传输的效率。
其次，柔性直流系统的电力质量更好。
直流电流不会因为电压波动而产生谐波和电压暂变，因此柔性直流系统的电力质量更稳定，更适合供电敏感的设备和系统。
此外，柔性直流系统还可以提供灵活的电能调度和电能储存功能，并可以与多种新能源设备（如太阳能和风能）进行有效地整合，从而提高电力系统的可靠性和可持续性。
柔性直流系统在多个领域具有广泛的应用前景。
首先，在新能源领域，柔性直流系统可以实现新能源的高效接入和平稳供电。
由于新能源具有波动性和不稳定性，传统的交流输电系统无法满足其接入需求。
而柔性直流系统可以实现对新能源的精确控制和管理，从而实现可持续的电能利用。
其次，在电力配电和微电网领域，柔性直流系统可以实现可靠的分布式发电和电能分配。
由于柔性直流系统可以实现高效的电能调度和电能储存，因此可以实现个体用电设备之间的灵活供能和能量交换。
柔性直流输电技术与标准
四、柔性直流输电技术标准
1）IEC 62501:2009 HVDC系统用VSC阀-电气试验 ▪ 适用范围
本标准适用于柔性高压直流输电三相桥式电压源，或背靠背系统 的自换相换流阀。试验内容仅限于电气型式和生产试验。
三、柔直技术研发与关键问题
❖ 2. 柔性直流输电控制保护系统设计关键技术
系统的故障类型与保护分类； 系统的起、停策略研究； 多端柔直系统协调控制研究； 控保系统对测量装置与故障录波的要求。
三、柔直技术研发与关键问题
❖ 3. 柔性直流输电换流阀关键元器件国产化
▪ 柔性直流输电换流阀是柔直工程最为关键的设备，但目前换流阀中的 关键元器件主要来自进口，如：IGBT/IGET、直流电容器、驱动板 、晶闸管等，这对我国柔直工程造价、工程建设周期、售后服务等都 造成一定影响。
2
而变化
化
3
损耗较小（1%）
损耗较大（2%）
4
容量大（数千MW）
容量相对小（数百MW）
5
故障承受能力和可靠性较高
故障承受能力和可靠性较低
二、柔性直流输电的特点及应用
❖ LCC-HVDC与VSC-HVDC的比较
序号
1 2
3 4 5
电流源换流器LCC-HVDC
电压源换流器VSC-HVDC
交流侧提供换相电流，受端为有源网络，且 电流自关断，可向无源网络供电。
该标准列出的试验是基于空气绝缘的换流阀。对于其他绝缘型式 的换流阀，其测试要求和接受标准需要经过进一步协商确定。
四、柔性直流输电技术标准
1）IEC 62501:2009 HVDC系统用VSC阀-电气试验
柔性输电技术
柔性直流输电技术概述1、直流输电技术的发展随着科学技术的发展，到目前为止，电力传输经历了直流、交流和交直流混合输电三个阶段。
早期的输电工程是从直流输电系统开始的，但是由于不能直接给直流电升压，使得输电距离受到较大的限制，不能满足输送容量增长和输电距离增加的要求。
虽然历史上第一个实用的电力系统采用直流输电，但由于在电力工业发展初期，直流输电与交流输电相比存在很多劣势，如灵活变压能力差、电压低、损耗大、联网能力差、供电范围小、输电和用电设备复杂、维护量大和成本高等，导致直流输电的发展较慢。
在很长一段时间内，直流输电都处于劣势，而交流输电发展迅速，占据了电力工业的主导地位。
但是随着电力系统的不断发展壮大，电网联系日趋复杂，交流系统也暴露了一些其固有的特点，特别是交流远距离输电受到同步运行稳定性的限制，直流输电技术重新为人们重新重视，从而推动直流输电技术的快速发展。
由于电力系统的发输配电各个环节绝大部分均为交流电，要采用直流输电，就必须要解决换流问题，因此，直流输电技术的发展主要体现在换流器件的发展变化上。
2、柔性直流输电的基本原理轻型直流输电技术是20世纪90年代开始发展的一种新型直流输电技术，核心是采用以全控型器件（如GTO和IGBT等）组成的电压源换流器（VSC）进行换流。
这种换流器功能强、体积小，可减少换流站的设备、简化换流站的结构，故称之为轻型直流输电，其系统原理如图2-1所示。
图2.1 柔性直流输电系统原理示意图其中两个电压源换流器VSC1和VSC2分别用作整流器和逆变器，主要部件包括全控换流桥、直流侧电容器；全控换流桥的每个桥臂均由多个绝缘栅双极晶体管IGBT或门极可关断晶体管GTO等可关断器件组成，可以满足一定技术条件下的容量需求；直流侧电容为换流器提供电压支撑，直流电压的稳定是整个换流器可靠工作的保证；交流侧换流变压器和换流电抗器起到VSC与交流系统间能量交换纽带和滤波作用；交流侧滤波器的作用是滤除交流侧谐波。
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柔性直流输电一、概述(一)柔性直流输电得定义高压直流(HVDＣ)输电技术始于192０年代,到目前为止,经历了3次技术上得革新,其主要推动力就是组成换流器得基本元件发生了革命性得重大突破。
第一代直流输电技术采用得换流元件就是汞弧阀,所用得换流器拓扑就是6脉动Grａetz桥,其主要应用年代就是1９70年代以前。
图1、１:汞弧阀图１.2:6脉动Ｇrａetz桥第二代直流输电技术采用得换流元件就是晶闸管,所用得换流器拓扑仍然就是６脉动Gｒａｅｔz桥,因而其换流理论与第一代直流输电技术相同,其应用年代就是19７0年代初直到今后一段时间。
图１.3:电触发晶闸管图１。
４:光触发晶闸管通常我们将基于Graｅtz桥式换流器得第一代与第二代直流输电技术称为传统直流输电技术,其运行原理就是电网换相换流理论、因此我们也将传统直流输电所采用得Gｒaetz桥式换流器称为“电网换相换流器",英文就是“Linｅmuｔａted Cｏｎvertｅｒ”,缩写就是“LCC"。
这里必须明确一个概念,有人将电流源换流器(CＳC)与电网换相换流器(LＣＣ)混淆起来,这就是不对得。
ＬCＣ属于CSC,但CSＣ得范围要比LCＣ宽广得多,基于IGBT构成得CSC目前也就是业界研究得一个热点。
199０年,基于电压源换流器得直流输电概念首先由加拿大MｃＧiｌl大学得Bｏon—ＴecｋOoi等提出。
在此基础上,ABB公司于1９9７年3月在瑞典中部得Ｈelｌsjｏｎ与Ｇrangesbｅrg之间进行了首次工业性试验(３MW,±10kV),标志着第三代直流输电技术得诞生。
这种以可关断器件与脉冲宽度调制(ＰWM)技术为基础得第三代直流输电技术,国际权威学术组织国际大电网会议(CIＧRE)与美国电气与电子工程师协会(IEEE),将其正式命名为“VＳC—HＶDC”,即“电压源换流器型直流输电”。
2００６年5月,由中国电力科学研究院组织国内权威专家在北京召开“轻型直流输电系统关键技术研究框架研讨会”,会上,与会专家一致建议国内将基于电压源换流器技术得直流输电(第三代直流输电技术)统一命名为“柔性直流输电”。
(二)柔性直流与传统直流得优缺点对比不管就是两电平、三电平或MMC换流器,由于都属于电压源换流器,其基波频率下得外特性就是完全一致得。
图１。
５:柔性直流系统外特性图柔性直流系统外特性公式如下VSＣ与ＬCC相比,具有得根本性优势就是多了一个控制自由度。
LCC因为所用得器件就是晶闸管,晶闸管只能控制导通而不能控制关断,因此LCC得控制自由度只有1个,就就是触发角α,这样LCC实际上只能控制直流电压得大小、而VSC因为所用得器件就是双向可控得,既可以控制导通,也可以控制关断,因而VＳＣ有2个控制自由度,反映在输出电压得基波相量Uvsc上,就表现为Uvsc得幅值与相位都就是可控得。
因此从交流系统得角度瞧,VSＣ可以等效成一个无转动惯量得电动机或发电机,几乎可以瞬时地在PQ平面得4个象限内实现有功功率与无功功率得独立控制,这就就是电压源换流器得基本特性。
而柔性直流输电系统得卓越性能在很大程度上就依赖于电压源换流器得基本特性。
1、可以归纳出柔性直流输电相对于传统直流输电得技术优势如下:(1)没有无功补偿问题:传统直流输电由于存在换流器得触发延时角α(一般为1０-１５度)与关断角γ(一般为15度或更大)以及波形得非正弦,需要吸收大量得无功功率,其数值约为换流站所通过得直流功率得4０％－60％。
因而需要大量得无功功率补偿及滤波设备,而且在甩负荷时会出现无功功率过剩,容易导致过电压。
而柔性直流输电得VSC不仅不需要交流侧提供无功功率,而且本身能够起到静止同步补偿器得作用,可以动态补偿交流系统无功功率,稳定交流母线电压。
这意味着交流系统故障时,如果ＶSC容量允许,那么柔性直流输电系统既可向交流系统提供有功功率得紧急支援,还可向交流系统提供无功功率得紧急支援,从而既能提高所连接系统得功角稳定性,还能提高所连接得电压稳定性。
(２)没有换相失败问题:传统直流输电受端换流器(逆变器)在受端交流系统发生故障时,很容易发生换相失败,导致输送功率中断。
通常只要逆变站交流母线电压因交流系统故障导致瞬间跌落10％以上幅度,就会引起逆变器换相失败,而在换相失败恢复前,传统直流系统无法输送功率。
而柔性直流输电得VSC采用得就是可关断器件,不存在换相失败问题,即使受端交流系统发生严重故障,只要换流站交流母线仍然有电压,就能输送一定得功率,其大小取决于VＳC得电流容量、(３)可以为无源系统供电:传统直流输电需要交流电网提供换相电流,这个电流实际上就是相间短路电流,因此要保证换相得可靠性,受端交流系统必须具有足够得容量,即必须有足够得短路比(ＳCR),当受端交流电网比较弱时便容易发生换相失败。
而柔性直流输电得VSＣ能够自换相,可以工作在无源逆变方式,不需要外加得换相电压,受端系统可以就是无源网络,克服了传统直流输电受端必须就是有源网络得根本缺陷,使利用直流输电为孤立负荷送电成为可能。
(４)可同时独立调节有功与无功功率:传统直流输电得换流器只有１个控制自由度,不能同时独立调节有功功率与无功功率。
而柔性直流输电得VSＣ具有２个控制自由度,可以同时独立调节有功功率与无功功率。
(5)谐波水平低:传统直流输电得换流器会产生特征谐波与非特征谐波,必须配置相当容量得交流侧滤波器与直流侧滤波器才能满足将谐波限定在换流站内得要求。
柔性直流输电得两电平或三电平VSC,采用PWM技术,开关频率相对较高,谐波落在较高得频段,可以采用较小容量得滤波器解决谐波问题;对于采用MＭC 得柔性直流输电系统,通常电平数较高,不需要采用滤波器已能满足谐波要求。
(6)适合构成多端直流系统:传统直流输电电流只能单向流动,潮流反转时,电压极性反转而电流方向不动;因此在构成并联型多端直流系统时,单端潮流难以反转,控制很不灵活、而柔性直流输电得ＶSC电流可以双向流动,直流电压极性不能改变;因此构成并联型多端直流系统时,在保持多端直流系统电压恒定得前提下,通过改变单端电流得方向,单端潮流可以在正、反两个方向上调节,更能体现出多端直流系统得优势、(7)占地面积小:柔性直流输电换流站没有大量得无功补偿与滤波装置,交流场设备很少,因此比传统直流输电占地面积少得多。
2、当然,柔性直流输电相对于传统直流输电也存在不足,主要表现在如下几个方面:(1)损耗较大:传统直流输电得单站损耗已低于０。
８%,两电平与三电平VSC得单站损耗在2％左右,MＭC得单站损耗可以低于1、5％。
柔性直流输电损耗下降得前景包括两个方面:①现有技术得进一步提高;②采用新得可关断器件。
柔性直流输电单站损耗降低到1％以下就是可以预期得。
(2)设备成本较高:就目前得技术水平,柔性直流输电单位容量得设备投资成本高于传统直流输电。
同样,柔性直流输电得设备投资成本降低到与传统直流输电相当也就是可以预期得。
(3)容量相对较小:由于目前可关断器件得电压、电流额定值都比晶闸管低,如不采用多个可关断器件并联,ＶSＣ得电流额定值就比LCＣ得低,因此VSC基本单元(单个两电平或三电平换流器或单个MMＣ)得容量比ＬLC基本单元(单个６脉动换流器)得容量低、。
目前已投运或正在建设得柔性直流输电工程得最大容量在1000MW左右,与传统直流输电得6000MＷ以上还存在一定得距离。
但就是,如果采用VSC基本单元得串、并联组合技术,柔性直流输电达到传统直流输电得容量水平就是没有问题得,技术上并不存在根本性得困难、可以预见,在不远得将来,柔性直流输电也会采用特高压电压等级,其输送容量会与传统特高压直流输电相当。
(４)不太适合长距离架空线路输电:目前柔性直流输电采用得两电平与三电平VＳＣ或多电平MMＣ,在直流侧发生短路时,即使IGBT全部关断,换流站通过与ＩGBT反并联得二极管,仍然会向故障点馈入电流,从而无法像传统直流输电那样通过换流器自身得控制来清除直流侧得故障。
所以,目前得柔性直流输电技术在直流侧发生故障时,清除故障得手段就是跳换流站交流侧开关、这样,故障清除与直流系统再恢复得时间就比较长。
当直流线路采用电缆时,由于电缆故障率低,且如果发生故障,通常就是永久性故障,本来就应该停电,因此跳交流侧开关并不影响整个系统得可用率。
针对此缺陷,目前柔性直流输电技术得一个重要研究方向就就是开发具有直流侧故障自清除能力得VSC、(三)柔性直流输电应用领域及目前工程列表１、应用领域柔性直流输电目前主要得应用领域有异步电网互联、小型发电厂/新能源/分布式能源并网、偏远山区/海上供输电、城市输配电、电能质量改善等方面２、柔直工程列表二、柔性直流输电得分类与结构组成（一）柔性直流输电得分类及优缺点对比已有柔性直流输电工程采用得VSC主要有三种,即两电平换流器、二极管箝位型三电平换流器与模块化多电平换流器(MM Ｃ),模块化多电平换流器在各种特性上都比较优越,所以模块化多电平为现在普遍应用得技术。
两电平换流器得拓扑结构最简单,如图2。
1所示、她有六个桥臂,每个桥臂由绝缘栅双极晶体管(IGBＴ)与与之反并联得二极管组成、在高压大功率得情况下,为提高换流器容量与系统得电压等级,每个桥臂由多个IGBＴ及其相并联得二极管相互串联来获得,其串联得个数由换流器得额定功率、电压等级与电力电子开关器件得通流能力与耐压强度决定。
相对于接地点,两电平换流器每相可输出两个电平,显然两电平换流器需通过PＷＭ逼近正弦波。
图2。
1:两电平拓扑结构与单个桥臂结构图2。
2:两电平换流器得单相输出波形二极管箝位性三电平换流器如图2。
3所示。
三相换流器通常公用直流电容器。
三电平换流器每相可以输出三个电平,也就是通过PWM逼近正弦波得、图2、3 二极管箝位型三电平换流器得基本结构图2、4 三电平换流器得单相输出波形模块化多电平换流器(MMC)得桥臂不就是由多个开关器件直接串联构成得,而就是采用了子模块(Suｂ－Modｕｌｅ,SＭ)级联得方式。
图2.5 模块化多电平换流器(MMＣ)得基本结构2。
6:MＭＣ单个子模块(SM)得结构MＭC得每个桥臂由N个子模块与一个串联电抗器Ｌo组成,同相得上下两个桥臂构成一个相单元,如图2、５所示。
MMC得子模块一般采用半个H桥结构,如图2.６所示、其中,ｕc为子模块电容电压,usm与isｍ分别为单个子模块得输出电压与电流。
MMＣ得单相输出电压波形如图2。
7所示。
可见,ＭMC得工作原理与两电平与三电平换流器不同,它不就是采用ＰWM来逼近正弦波,而就是采用阶梯波得方式来逼近正弦波、图2、7 MMC得单相输出电压波形1、相对于两电平与三电平换流器拓扑结构,MMC拓扑结构具有以下几个明显优势:（1）制造难度下降:不需要采用基于IGＢＴ直接串联而构成得阀,这种阀在制造上有相当得难度,只有离散性非常小得ＩGBT才能满足静态与动态均压得要求,一般市售得IGBT就是难以满足要求得。