1、相對(duì)于兩電平或三電平換流器，模塊化多電平換流器(modular multilevel converter，MMC)波形質(zhì)量高、開(kāi)關(guān)頻率小，且損耗低，已逐漸成為新一代柔性直流輸電的主要拓?fù)?。基?MMC的柔性直流輸電系統(tǒng)在海上風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)和城市電網(wǎng)增容改造等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。為降低安裝和維修成本，工業(yè)界迫切需要MMC子模塊的體積和質(zhì)量能有所降低，而在MMC子模塊中電容體積占50％以上，質(zhì)量占80%以上。然而，目前鮮有針對(duì)降低 MMC子

2、模塊電容體積和質(zhì)量的研究，因此開(kāi)展此方面的研究極具實(shí)際意義。文章提出了一種可降低子模塊電容體積和質(zhì)量的新型MMC子模塊拓?fù)?，并?duì)新型MMC子模塊的相關(guān)控制策略開(kāi)展了研究，具體研究?jī)?nèi)容如下：
　?、俜治隽私饘倩∧る娙莸哪芰棵芏燃捌涑惺芗y波電流的能力。闡述了減小電容體積的原理，研究了可降低薄膜電容體積的層疊式開(kāi)關(guān)電容的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和工作原理，計(jì)算分析了不同層疊式開(kāi)關(guān)電容的能量利用率，為層疊式開(kāi)關(guān)電容的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。
　　②基

3、于層疊式開(kāi)關(guān)電容，提出了可降低子模塊電容體積的新型 MMC子模塊拓?fù)?，并從理論上?duì)新型MMC子模塊電容容量和體積進(jìn)行分析。研究了新型MMC子模塊工作原理，提出了額定功率下新型 MMC子模塊控制策略，為了子模塊安全穩(wěn)定運(yùn)行，提出了死區(qū)時(shí)間內(nèi)新型MMC子模塊控制策略。同時(shí)為了降低損耗，提出了運(yùn)行功率低于額定功率時(shí)的新型MMC子模塊的控制策略。
　?、劢⒘嘶谛滦蚆MC子模塊的MMC交直流解耦的數(shù)學(xué)模型，將MMC控制系統(tǒng)分為交流回路控

4、制和環(huán)流抑制控制。設(shè)計(jì)了雙閉環(huán)的交流回路控制器。分析了基于新型MMC子模塊的MMC系統(tǒng)諧波環(huán)流機(jī)理，并針對(duì)的2次、4次環(huán)流和5次諧波設(shè)計(jì)了相應(yīng)的諧波環(huán)流抑制控制器，提出了適用于新型 MMC子模塊的電容電壓平衡控制策略。
　　④基于新型MMC子模塊，在Matlab/simulink中搭建了三相11電平的MMC系統(tǒng)。選取了系統(tǒng)所需電容和IGBT模塊，對(duì)比研究了新型MMC子模塊電容和半橋子模塊電容的容量和體積，得到電壓紋波系數(shù)為10%時(shí)