文中提出一种基于开关电容结构的模块化多电平换流器(switched-capacitors based modular multilevel converter,SC-MMC)拓扑方案.该拓扑通过基于半桥与变压器结构的高频链将子模块(submudule,SM)隔离后互联在一起,所有SMs电容之间呈现开关电容特性,在不依靠控制的前提下,同时实现SM波动功率的自然消除、桥臂2倍频循环电流的抑制及SM电压的自动均衡,从而大幅提升系统的功率密度,并且简化控制系统的设计.文中对传统MMC的波动特性以及关键组件参数约束进行研究,对SC-MMC实现上述功能的过程进行详细描述,并对新拓扑的参数与配置进行分析.最后,搭建一台SC-MMC的实验模型,实验结果验证了所提方案的正确性与有效性.
模块化多电平换流器 开关电容 波动功率消除 2倍频环流抑制 电压自均衡