适用于±500kV/3000MW柔性直流输电换流器的电路拓扑损耗特性研究

来源：电工电能新技术杂志2017年第6期北京时间：

作者：杨立敏， 李耀华， 王平， 李子欣

单位：1. 中国科学院电力电子与电气驱动重点实验室， 中国科学院电工研究所，北京 100190；
\r\n2. 中国科学院大学， 北京 100049

摘要：电网异步互联和可再生能源装机容量增加的现实需求，推动柔性直流输电系统已经达到3000MW的级别。当前，受功率半导体器件发展水平所限，需要设计组合式模块化多电平换流器（MMC）拓扑实现柔性直流输电系统的扩容。但是，不同组合方式下系统参数设计以及所适用IGBT器件类型差异很大，这对多变量下的组合式换流器损耗特性研究提出了挑战。本文首先提出了一种单台MMC的损耗计算方法，然后推导了组合式MMC的损耗计算解析表达式。在此基础上，对比分析了采用4500V/1500A和4500V/3000A IGBT器件的情况下，四种适用于±500kV/3000MW柔性直流输电换流器的组合式MMC拓扑损耗特性。PSCAD/ EMTDC仿真结果表明，四种拓扑中并联式MMC拓扑的损耗最小，验证了损耗特性分析的正确性。

关键词：柔性直流输电, 模块化多电平换流器, 损耗, 主电路拓扑, 组合式换流器

基金资助：国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2015AA050102）