mmc 基本单元的拓扑结构

MMC（Multimedia Card）基本单元的拓扑结构主要包括以下

几个部分：

1. 存储单元：MMC基本单元的核心部分是存储单元，用于存

储数据，包括照片、音频、视频等多媒体文件。存储单元的结构类似于闪存，通过堆叠多个闪存芯片来实现较大的存储容量。

2. 控制器：MMC基本单元还包括一个控制器，用于控制存储

单元的读写操作。控制器负责管理MMC的文件系统、数据传输、错误检测与修复等功能，确保数据的可靠存储和读取。

3. 接口：MMC基本单元的拓扑结构还包括与主机设备（如相机、手机等）进行连接的接口。常见的MMC接口有

MMC/SD接口、MMC/SDIO接口等，通过这些接口，MMC

可以与主机设备进行数据传输和交互。

4. 电源管理单元：MMC基本单元还包括一个电源管理单元，

用于调节和管理MMC的电源供应。电源管理单元可以根据实际的工作负载和需求，灵活地控制MMC的功耗，以延长电池寿命或提升性能。

总的来说，MMC基本单元的拓扑结构由存储单元、控制器、

接口和电源管理单元组成，这些部分相互协作，实现数据存储、传输和管理的功能。

MMC卡原理和操作分析

MMC卡原理和操作分析 MMC的典型结构图如下，主要包含卡接口，卡接口控制器，寄存器堆，存储单元，存储单元接口，上电检测模块这几部分。 MMC卡状态图，识别模式主要包含以下三个状态： idle：Idle State ready：Ready State ident：Identification State 可以用CMD3进入数据传输模式的stby状态，Stand-by State。

MMC卡状态图，数据传输模式

MMC卡状态图，中断模式

MMC Indentification Mode MMC识别模式简介： MMC识别模式只用来识别卡。但是识别卡并不等同于初始化卡，这只是MMC卡整个初始化的一部分。状态图详见MMC卡状态图，识别模式。状态： MMC识别模式只包含三种状态，如下所示： 1。idle: Idle State 空闲状态空闲状态是卡复位后进入的状态，匹配完MMC卡电压范围之后，MMC卡转变到Ready State。 2。ready: Ready State 准备状态准备状态是MMC卡匹配完电压范围之后的状态，获取完CID值之后，MMC卡进入Identification State。

3。ident: Identification State 识别状态识别状态是MMC卡响应CID之后进入的状态，如果分配RCA成功，MMC卡进入Stand-by State。功能流程： MMC识别模式下只有一种功能流程，即Identification Process识别流程。详细介绍如下： 1。Identification Process：识别流程 ->idle->ready->ident->stby 这是MMC识别模式唯一支持的功能流程，涉及到idle，ready，ident，stby这四个状态，CMD0，CMD1，CMD2，CMD3这四种指令，并对OCR，CID和RCA这三个寄存器进行了存取。下面列出详细的过程以及过程中的要点： ->idle： a。进入Idle State的方式只有两种，一种是通过Power On即上电进入，另外一种是通过CMD0切换。不过需要注意的是，CMD0无法让卡从Inactive State进入Idle State。 b。进入Idle后，所有的寄存器都复位成默认值，RCA也变成了0x0001。而此时，CLK需要设置成fOD的范围，即0-400kHz，以进行下面的流程。 c。虽然进入到了Idle State，但是上电复位过程并不一定完成了，这主要靠读取OCR的busy位来判断，而流程归结为下一步。详见CMD0详细介绍。 idle->ready： a。在Idle State只有CMD1和CMD58是合法指令。所以在进入Idle State之后，除了让卡从Idle State转变成Ready State，别无他途。 b。Idle State进入Ready State是通过CMD1完成的，只有发送带有OCR格式电压参数的CMD1给MMC卡后，busy位为１且电压匹配，才进入Ready State。 c。如果回复的OCR中的busy位一直为0，则说明上电复位仍没有完成，则需要一直发送CMD1，直到busy位为1。 d。如果MMC卡收到CMD1的电压参数不匹配，则进入Inactive State，不会对后续过程进行任何响应。 e。如果Host的IO电压可调整，那调整前需要读取OCR。为了不使卡误进入Inactive State，可以给MMC卡发送不带参数的CMD1，这样可以仅获取OCR寄存器，而不会改变卡的状态。 f。在识别过程中，Host不能改变电压范围，如果需要修改，则修改之后必须重新启动识别流程。详见CMD1详细介绍。详见OCR详细介绍。 ready->ident: a。在Ready State下，发送CMD2指令，可以使MMC卡则进入Identification State。 b。CMD2如果发送成功，Host得到CID寄存器的值，而MMC卡则进入Identification State。若不成功，则卡状态不变。 c。在单卡识别的情况下，没有图示的card looses bus的可能，所以只要fOD在范围内，且上拉

模块化多电平高压直流输电综述.

模块化多电平换流器型高压直流输电综述 0引言：现代电力电子技术的发展，使直流输电又一次登上历史舞台，与交流输电并驾齐驱。1954年，世界上第一条工业性的高压直流输电系统投入运营，从此，直流输电技术在海底电缆送电、远距离大功率输电、不同频率或相同频率交流系统之间的联结等场合得到了广泛地应用。IGBT、GTO 的出现，促使了VSC-HVDC和MMC-HVDC的产生，成为直流输电技术的一次重大变革。 MMC-HVDC（modular multilevel converter-high voltage DC transmission）是新一代直流输电技术，发展非常迅速。它具有高度模块化、易于扩展、输出电压波形好等特点，尤其适用于中高压大功率系统应用。本文首先介绍MMC的电路拓扑和工作原理，总结MMC的主要技术特点；然后分别回顾MMC在电容电压平衡、环流、控制策略、故障保护等关键问题的最新研究进展，最后指出MMC今后亟待研究的关键问题。相关研究结果表明，MMC在电力系统中有广泛的应用前景,是未来中高压大功率系统,尤其是高压输电技术的重要发展方向。 1正文：传统两电平电压源型变换器，在电机传动、新能源并网、开关电源等工业生产领域的应用十分广泛。但在高压大功率领域的应用中，为解决功率开关器件的耐压问题，通常通过工频变压器接入高压电网，笨重的工频变压器大大增加了电力电子变换装置的体积和成本，限制了系统效率。鉴于现有传统多电平变换器在较高应用电压等级、有功功率传输场合等方面存在的不足，德国学者 Marquardt R.及其合作者提出了基于级联结构的模块组合多电平变换器(modular multilevel converter，MMC)的拓扑。现将传统直流输电、电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)和MMC-HVDC三种直流输电方式的特点列表如下。

模块化多电平变换器

模块化多电平变换器(MMC)的脉冲宽度调制的实验和控制摘要：模块化多电平变换器(MMC)是新一代不需要变压器而实现高、中压电力转换的多级转换器中的一种。MMC的每相是基于多个双向斩波单元的串级连接。因此需要对每个浮动的直流电容器进行电压平衡控制。然而，目前还没有文章涉及到通过理论和实验验证来实现电压平衡控制的明确讨论。本文涉及两种类型的脉冲宽度调制模块化多电平转换器(PWMMMCs)来解决他们的电路配置和电压平衡控制。平均控制和平衡控制的结合使脉冲宽度调制模块化多电平转换器(PWMMMCs)在没有任何外部电路的情况下实现电压平衡。脉冲宽度调制模块化多电平转换器(PWMMMCs)的可行性,以及电压平衡控制的有效性,通过仿真和实验已经被证实。关键词：电压电力转换，多级转换器，电压平衡控制一、介绍：大功率的转换器的应用需要线性频率变压器来达到加强电压或电流的额定值的目的（见参考文献【1】——【4】）。2004年投入使用的80MW的静态同步补偿器的转换侧由18个中点箝位(NPC)式转换器组成（文献【4】），每个系列的交流双方串联相应的变压器。线性变压器的使用不仅使转换器笨重,而且也导致当单线接地故障发生时出现直流磁通偏差（文献【5】）。最近，许多关于电力系统和电力电子的多级转换的科学家和工程师，参与到多电平变换器为了实现无需变压器而实现中压电力转】换（文献【6】-【8】）。两种典型的方法有：（1）多级多电平转换(DCMC) （文献【6】, 【7】）; （2）飞跨电容型多电平变换器(FCMC)（文献【8】）。三电平多级多电平转换器（DCMC）或者NPC转换器已经被投入实际使用，如果在DCMC中电平的数量超过三个，容易导致串联的直流电容内在电压的不平衡，因此两个直流电容需要一个外部电路（例如buck—boost斩波电路）（文献【11】），此外，一个箝位二极管耐压值的增长是非常有意义的，而且这种增长需要每相串联多个模块，这就造成一些困难。因此合理的电平数量应该根据实际需要考虑但至多不能超过五个。至于FCMC,四级的脉冲宽度调制（PWM）换流器目前已经被一个制造中压驱动器的企业大量生产。然而，较低的载波频率（低于1KHz）的

mmc拓扑特点 -回复

mmc拓扑特点-回复 MMC是一种高压直流传输技术，它在现代电力系统中具有重要的应用价值。MMC拓扑结构是MMC技术的核心组成部分，它具有许多独特的特点和优势。本文将从MMC的拓扑结构角度入手，逐步阐述MMC拓扑特点，并深入探讨这些特点对MMC技术的影响。 MMC拓扑结构是指多个MMC单元按照特定的连接方式组成的整体结构。MMC拓扑特点主要包括多级、模块化、自耦合和对称等。下面将一一介绍这些特点。首先是MMC拓扑结构的多级特点。MMC拓扑结构通常由多个MMC单元级联而成，每个MMC单元负责一个电压等级。多级结构可以将高压等级分解成多个较低的电压等级，从而降低每个MMC单元的电压应力，提高系统的可靠性和稳定性。多级结构还可以实现电流的均衡分配，降低电流冲击，减小设备的体积和重量。因此，MMC拓扑结构的多级特点对提高MMC技术的性能具有积极的影响。其次是MMC拓扑结构的模块化特点。MMC由多个子模块组成，每个子模块负责一个相同的电压等级。子模块具有相同的结构和控制策略，可独立运行和检修。模块化特点使得MMC具有高度的可扩展性和可维护性。如果出现故障，只需更换故障子模块，而不需要整体更换MMC系统，降低了维修成本和时间。模块化特点还可以实现灵活的工程设计和运行方式，

适应不同的应用场景和需求。因此，MMC拓扑结构的模块化特点对提高MMC技术的适应性和可靠性具有重要意义。第三是MMC拓扑结构的自耦合特点。MMC的子模块之间通过导线串联，形成一个自耦合的电感网络。自耦合电感网络具有较低的电感值和电阻值，可以提供高带宽的电流响应和较低的电压波动。自耦合特点还可以增强MMC的电能回馈能力，将一部分电能回馈到电网中，提高系统的能效。此外，自耦合特点还可以降低电磁干扰和谐波产生，改善电网的电质量。因此，MMC拓扑结构的自耦合特点对提高MMC技术的性能和可用性具有重要作用。最后是MMC拓扑结构的对称特点。MMC的各个子模块之间具有相同的结构和控制策略，运行状态基本保持一致。对称特点可以保证MMC各个子模块之间的电流和电压分布均匀，避免了局部过载和失配，提高了系统的稳定性和可靠性。对称特点还可以简化MMC的控制算法和通信方式，降低系统的复杂性和成本。因此，MMC拓扑结构的对称特点对MMC技术的推广和应用具有重要意义。综上所述，MMC拓扑结构具有多级、模块化、自耦合和对称等特点。这些特点不仅提高了MMC技术的性能和可靠性，还降低了MMC系统的成本和复杂性。随着MMC技术的不断发展和应用，我们相信MMC拓扑特点将会得到进一步的深化和完善，为电力系统的可持续发展提供更好的支

MMC电磁仿真建模

基于MMC电磁仿真建模 1.模块化多电平换流器建模研究模块化多电平换流器（modular multilevel converter, MMC）是一种新型电压源型换流器（voltage source converter ,VSC）拓扑结构。基于子模块级联结构的MMC具有很多的优点，如保持较大桥臂等效开关频率的同时降低开关频率和开关损耗，不涉及直接串联开关元件动作一致性问题，输出的交流波形具有较高的质量。因此，MMC在高电压大容量输送电能和电力驱动应用方面有很大的前景。MMC详细模型只能通过小步长来捕捉高频开关的精确变化，且每有开关动作时须更新系统的导纳矩阵。随着电力系统规模的不断扩大，MMC的大量应用及其子模块数目的增长，详细模型原有的仿真算法给电磁暂态仿真造成了极大的仿真负担。下面将提出两种MMC建模方法。 2.一种基于多频段动态相量法的MMC换流器建模方法研究多频段动态相量法首先对信号进行频率分解，然后按频段重组，再针对重组的信号分频段移频，最后利用多核CPU进行大步长并行仿真。 2.1MMC拓扑结构 MMC 主电路拓扑及其子模块结构如图1所示。其主电路包括三个相单元，每相由上、下桥臂组成。每个桥臂均由1个电抗器和N个子模块串联组成。

图1 MMC结构示意图：（a）MMC主电路图，（b）MMC子模块结构图2.2MMC开关模型子模块的开关函数： (1) 其中，=1表示第K个子模块耦合到桥臂，参与桥臂运行；=0表示第K个子模块被旁路，不参与桥臂运行。图2是MMC开关函数模型。图2 MMC开关函数模型

2.3 多频段动态相量耦合模型多频段动态向量模型：（2）2.4多频段动态相量解耦模型为了利用并行技术加快仿真，需对上式做简化处理，处理结果如下：（3）经过近似处理，各频段间解耦，各频段仿真可并行。 3.MMC换流器的戴维南等效模型 MMC换流器的戴维南等效模型的目标是从图1所示的MMC出发，建立包含N个子模块的一个MMC桥臂的戴维南等效模型，如下图所示。其核心内容是建立单个子模块的戴维南等效模型后进行代数叠加。MMC子模块中，开关组导通时，电阻值非常小。当开关组关断时，电阻值非常大。

一种模块化多电平换流器MMC五电平钳位子模块拓扑结构

(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利说明书 (10)申请公布号CN 112953277 A (43)申请公布日2021.06.11 (21)申请号CN202110261287.3 (22)申请日2021.03.10 (71)申请人昆明理工大学地址650093 云南省昆明市五华区学府路253 (72)发明人江耀曦束洪春邵宗学杨竞及田鑫萃 (74)专利代理机构53215 昆明明润知识产权代理事务所(普通合伙) 代理人王鹏飞 (51)Int.CI H02M7/487(20070101) H02M1/32(20070101) H02H7/122(20060101) H02H3/087(20060101) 权利要求说明书说明书幅图(54)发明名称一种模块化多电平换流器MMC五电平钳位子模块拓扑结构 (57)摘要本发明涉及一种模块化多电平换流器MMC五电平钳位子模块拓扑结构，属于柔性直流输电技术领域。本发明包含由子模块组成的A、B、C三相电路，每一相

包含上下两个桥臂，每个桥臂由N个子模块构成，在A、B、C三相电路上下桥臂之间存在两个桥臂电抗器；所述子模块包括子模块上半部分和子模块下半部分，两者通过二极管相连，子模块上半部分的电压负极端口连接至子模块下半部分的电压正极端口，子模块下半部分的电压负极端口与二极管的阳极相连，子模块上半部分与二极管的阴极相连。本发明具有较好的直流故障清除能力，同时均压效果较好，有利于MMC的快速重启。法律状态法律状态公告日法律状态信息法律状态 2021-06-11公开公开 2021-07-02实质审查的生效实质审查的生效

新型电力电子变压器中的MMC与DC-DC变换器拓扑与控制策略研究

新型电力电子变压器中的MMC与DC-DC变换器拓扑与控制策略研究新型电力电子变压器中的MMC与DC-DC变换器拓扑与控制策略研究随着电力系统的快速发展，电力电子器件在电力传输和分配中的应用也越来越广泛。特别是电力电子变压器作为变压器的一种替代技术，因其高效率、小体积和可调节的特点，受到了广泛关注。 MMC（Modular Multilevel Converter）和DC-DC变换器作为电力电子变压器的两个重要组成部分，在其拓扑结构和控制策略中有着重要的作用。MMC是一种多电平换流器，通过将多个H桥单元级联构成，能够实现高精度的电压和电流控制。而DC-DC变换器则通过控制开关管的通断状态，将输入的直流电压转换为输出所需的直流电压。在新型电力电子变压器中，MMC和DC-DC变换器可以结合使用，将输入的交流电压转换为直流电压，再通过DC-DC变换器将直流电压转换为输出所需的直流电压。这种结合使用的拓扑结构不仅可以提高电力电子变压器的性能，还可以减少谐波和电磁干扰。在拓扑结构的选择上，MMC和DC-DC变换器可以采用串联结构或并联结构。串联结构中，MMC和DC-DC变换器可以按照传统的串联方式连接，其中MMC用于实现电压的调节，DC-DC 变换器用于实现电压的变换；而在并联结构中，MMC和DC-DC 变换器可以通过并联方式连接，将MMC的输出电压直接输入到DC-DC变换器中进行变换。具体选择哪种结构，需要根据实际的应用需求和系统的特点进行综合考虑。

在控制策略方面，对MMC与DC-DC变换器的控制策略进行研究是非常重要的。对MMC的控制策略可以通过调节每个H桥单元的开关状态来实现，从而控制输出电压和电流；对DC-DC 变换器的控制策略可以通过调节开关管的通断状态来实现，从而控制输出电压和电流。在控制时，需要考虑到电力电子变压器的快速动态响应、高精度控制和电磁兼容性等方面的要求。在研究中，可以采用模拟仿真和实验验证的方法来验证MMC与DC-DC变换器在电力电子变压器中的拓扑和控制策略的有效性。通过设计合理的实验方案和参数选择，可以模拟实际应用环境中的工作条件，并对MMC与DC-DC变换器的性能进行评估和分析。综上所述，MMC与DC-DC变换器在新型电力电子变压器中的拓扑与控制策略是当前研究的热点之一。通过合理选择拓扑结构和优化控制策略，可以进一步提高电力电子变压器的性能和可靠性，为电力系统的发展和应用提供有力支持。在未来的研究中，还需要进一步深入探索MMC与DC-DC变换器的拓扑和控制策略，以满足电力系统的不断发展和创新需求综合考虑实际应用需求和系统特点后，选择合适的拓扑结构和控制策略对于MMC与DC-DC变换器在电力电子变压器中的应用至关重要。MMC的控制可以通过调节H桥单元的开关状态实现，而DC-DC变换器的控制可以通过调节开关管的通断状态来实现。控制时需要考虑到快速动态响应、高精度控制和电磁兼容性等方面的要求。通过模拟仿真和实验验证，可以评估和分析MMC与DC-DC变换器的性能。选择合适的拓扑结构和优化控制策略能够进一步提高电力电子变压器的性能和可靠性，为电力系统的发展和应用提供有力支持。未来的研究需要进一步

mmc拓扑特点 -回复

mmc拓扑特点-回复 MMC（Modular Multilevel Converter）是一种新型的多电平变流器拓扑结构，具有许多独特的特点和优势。在本文中，我们将逐步回答MMC 拓扑特点相关的问题，以帮助读者深入了解MMC的特性和应用。第一部分：MMC拓扑结构的基本原理和组成 MMC的基本原理是利用多个单元级联，通过各级单元的调制和控制实现电力的转换和控制。MMC由多个H桥单元组成，每个单元都有一个正对称和一个负对称的半桥，通过串联连接形成多个级联的单元。 1. 什么是MMC拓扑结构？ MMC是一种多电平变流器拓扑结构，由多个单元级联组成，能够实现高电压和高功率的变换和控制。 2. MMC的基本组成是什么？ MMC由多个H桥单元组成，每个单元由两个逆并联的IGBT器件和二极管组成。每个单元还包括一个电容和一个电感。第二部分：MMC拓扑结构的特点和优势 MMC拓扑结构具有许多特点和优势，下面我们将逐一介绍。

3. MMC拓扑结构具有什么样的电压水平？ MMC拓扑结构可以实现多个电平的输出电压，从而减小谐波成分，提高输出电压质量，并且可以提供可调节的输出电压。 4. MMC拓扑结构的功率损耗小吗？由于MMC采用模块化结构，每个单元的功率损耗都比较小，整个系统的总功率损耗相对较低。 5. MMC拓扑结构的可靠性如何？ MMC由多个单元级联组成，每个单元都可以独立控制，所以即使其中一个单元出现故障，整个系统仍然可以正常工作，具有较高的可靠性。 6. MMC拓扑结构的响应速度怎样？ MMC的每个单元都有独立的控制系统，可以实现快速响应，并且由于模块化结构，可以同时进行多个操作。 7. MMC拓扑结构的容量扩展性如何？由于MMC是模块化的结构，可以根据需要添加或移除单元，从而实现容量的扩展或收缩。第三部分：MMC拓扑结构的应用领域

mmc中压变频器设计

mmc中压变频器设计一、MMC中压变频器的概述 MMC中压变频器是一种新型的电力电子设备，它是由多电平模块级联而成的。MMC中压变频器具有高效率、高可靠性、低谐波、低噪音等特点，被广泛应用于工业生产和交通运输领域。二、MMC中压变频器的设计流程 1.需求分析：根据用户需求和现场环境，确定MMC中压变频器的额定功率、输入电压范围、输出电压范围等基本参数。 2.拓扑选择：根据需求分析结果，选择合适的MMC中压变频器拓扑结构。常用的拓扑结构有H桥式MMC、全桥式MMC等。 3.元件选型：根据拓扑结构和设计要求，选取合适的半导体元件和电容元件。半导体元件包括IGBT、MOSFET等；电容元件包括聚丙烯膜电容器、铝电解电容器等。 4.控制策略：根据拓扑结构和设计要求，选择合适的控制策略。常用的控制策略有PWM控制策略、SPWM控制策略等。 5.电路设计：根据选型结果和控制策略，进行电路设计。包括功率电路设计、控制电路设计、滤波电路设计等。 6.模拟仿真：进行模拟仿真，验证电路设计的正确性和稳定性。 7.硬件实现：根据设计结果，进行硬件实现。包括PCB布局、元器件焊接等。

8.调试测试：对MMC中压变频器进行调试测试，验证其性能指标是否达到要求。三、MMC中压变频器的关键技术 1.多电平模块：MMC中压变频器采用多电平模块级联而成的结构，可以有效减小谐波和噪音，并提高输出波形质量。 2.控制策略：MMC中压变频器采用PWM控制策略或SPWM控制策略，可以实现对输出电压和频率的精确控制，并提高系统效率。 3.滤波器设计：MMC中压变频器采用滤波器对输出波形进行滤波，可以有效减小谐波和噪音，并提高输出波形质量。 4.保护功能：MMC中压变频器具有过流保护、过温保护、短路保护等多种保护功能，可以保证系统的安全可靠性。四、MMC中压变频器的应用领域 1.工业生产：MMC中压变频器可以应用于各种工业生产设备，如风机、水泵、压缩机等，实现对电机的精确控制。 2.交通运输：MMC中压变频器可以应用于轨道交通、电动汽车等领域，实现对电动机的精确控制和高效能运行。 3.新能源：MMC中压变频器可以应用于新能源发电系统，如风力发电、光伏发电等，实现对输出功率和频率的精确控制。五、MMC中压变频器的市场前景随着工业自动化和新能源发展的不断推进，MMC中压变频器作为一

浅析柔性直流输电系统拓扑结构

浅析柔性直流输电系统拓扑结构柔性直流输电系统具有线路损耗低、可控性强等优势，成为当前电力网大力发展的输电方案。柔性直流输电系统的拓扑结构则是输电工程中的关键技术之一，决定输电网络的性能。文章分析了柔性直流输电系统的技术原理，重点对柔性直流输电系统的拓扑结构进行了研究，为柔性直流输电系统的拓扑结构方案设计与应用提供理论参考。标签：柔性直流;输电系统;拓扑结构;输电方案一、引言随着国民经济的快速发展，能源的需求不断攀升，电力能源无论在发电、输电、配电等方面都有着很大的技术发展，但随着电力能源的发展，也出现了很多新的技术难题传统的交流输电和直流输电技术目前还无法在技术效益和经济效益上有效地解决以上难题。而随着电力电子器件和控制技术的发展，采用IGBT、IGCT 等新型全控电力电子器件构成电压源型换流站（V oltage Source Converter，VSC）进行直流输电成为可能。柔性直流输电技术不需要交流系统提供换相容量、可以向无源负荷供电，在促进大规模风力发电场并网、城市供电和孤岛供电等新技术的发展，满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用，有着非常显著的作用。二、柔性直流输电系统的技术原理目前工程领域常用的柔性直流输电系统主要采用3种方式：两电平电压源换流器、多电平电压源换流器和模块化多电平电压源换流器（MMC）。 1.两电平电压源换流器的技术原理两电平电压源换流器的每一相都有2个桥臂，因此共有6个桥臂构成，每个桥臂都是由二极管和IGBT通过并联方式组成，如图1所示。在工程应用中，为了提高柔性直流输电系统的供电电压和供电容量，一般可将多个二极管和IGBT 并联再串联。并联的二极管与IGBT所串联的个数直接决定VSC的额定功率和耐压强度。在两电平电压源换流器的设计中，每一相的2个桥臂上的IGBT均可以单独导通，并单独输出2个电平，最后通过PWM对输出电平进行调制，最终得到柔性直流输电波形。两电平电压源换流器通过增加串联的二极管和GBIT提高供电电压和电流，因此在大容量直流输电方面存在较大技术缺陷。随着串联的二极管和GBIT个数的增加，将增加动态电压的不稳定性，而且串联的二极管和GBIT也会增加输电系统输电波形的谐波含量，进而降低柔性直流输电系统的功率和效率。 2.多电平电压源换流器的技术原理

应用于MMC环流抑制的准PR控制器参数设计

应用于MMC环流抑制的准PR控制器参数设计赵庆玉;余发山;何国锋;韩耀飞;樊晓虹;申慧方【摘要】Modular Multilevel Converter(MMC)phase-to-phase voltage imbalance results in internal generation of three-phase current.To restrain the circulation,an equivalent model of MMC circulation is firstly established,and the parameters of quasi PR controller are designed in the stationary coordinate system,and the influence of the parameters of quasi PR controller on the restraining characteristics of the MMC circulation is analyzed.In order to verify the proposed strategy,a PSCAD/EMTDC simulation model is built and tested on the 35 kV·A five-level MMC prototype.The results show that the designed quasi PR controller can suppress the internal circulation of MMC effectively.%模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)相间电压不平衡会导致其内部产生三相环流.为了抑制环流,文章首先建立MMC环流等效模型,并在静止坐标系下设计准PR 控制器参数,分析准PR控制器参数对MMC环流抑制特性的影响.为了验证提出的MMC环流抑制策略,搭建了PSCAD/EMTDC仿真模型,并在35kV·A五电平MMC 样机上进行实验.结果表明,设计的准PR控制器能够有效地抑制MMC内部环流.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2018(036)001 【总页数】6页(P51-56) 【关键词】MMC环流模型;准PR控制器;环流抑制

基于单极MMC拓扑的光伏并网系统仿真分析

基于单极MMC拓扑的光伏并网系统仿真分析彭华厦; 阳鹏飞; 肖会芹【期刊名称】《《浙江电力》》【年(卷),期】2019(038)011 【总页数】6页(P16-21) 【关键词】模块化多电平换流器; 光伏并网; 最大功率点跟踪; PSCAD/EMTDC 【作者】彭华厦; 阳鹏飞; 肖会芹【作者单位】湖南工业大学湖南株洲 412008 【正文语种】中文【中图分类】TM615+.2 0 引言近年来，环境污染和能源枯竭问题表现得越来越严重，太阳能作为取代化石能源的理想能源之一，已经受到世界各国的重视。目前，光伏发电技术已经趋于成熟，同时，光伏产业发展速度迅猛，光伏发电在电力系统中的装机容量占比越来越重，因此对光伏并网发电系统提出了更高的要求，例如增强光伏并网逆变器容量、提高光伏阵列发电效率等[1]。传统的VSC 逆变器一般采用二电平结构，只适用于小容量、低电压的应用场合，无法满足高电压、大容量的要求。针对这种情况，许多研究人员都在从事MMC （模块化多电平换流器）的研究，文献[2-3]针对MMC 展开了一系列研究，但是

都没有应用在光伏并网系统；文献[4]研究了基于MMC 的光伏并网，但是所用MMC 都不具备子模块保护的能力，并且仿真模型都是在MATLAB/Simulink 上搭建的，带有一定的局限性。大型光伏并网发电系统中，光伏阵列的数量非常多，需要采取最大功率追踪技术提高光伏阵列的太阳能利用率，让其尽可能工作在最大功率状态，大幅度提高光伏系统的发电效率，文献[5]研究了基于扰动观察法的MPPT（最大功率点跟踪）光伏并网，但是扰动观察法容易造成能量损失，导致系统效率降低。文献[6]将光伏电源整合到每一个子模块中，但是加重了系统的复杂以及不稳定性，对现有的光伏系统需要进行较大的改造，缺乏经济适用性。文献[7-10]研究的都是双极式光伏并网系统，在光伏阵列和逆变器之间需要DC/DC 变换器来实现最大功率点追踪。文献[11]还需要加入LCL 滤波器，增加了经济成本。为了解决大型光伏并网发电系统存在的上述问题，本文提出了一种具备子模块保护能力的单极MMC 光伏并网系统，对系统每个组成部分进行了详细的介绍和分析，重点介绍了MMC 的原理和拓扑结构，把本文设计的MMC 子模块与一般半桥型子模块对比，说明其优点。该系统不仅可以提高光伏阵列的太阳能利用率，而且满足高电压、大容量的要求，系统控制简单而且易实现，还能减小对电网的谐波污染。最后，通过PSCAD/EMTDC 仿真软件搭建仿真模型，验证了该系统的有效性。 1 具备子模块保护能力的MMC 拓扑结构及原理 MMC 通用结构如图1 所示。本文设计的MMC 三相拓扑结构跟传统MMC 一样，都是由3个相单元构成，每个相单元包含上、下2 个桥臂，三相总共是6 个桥臂，每个桥臂包含N 个SM（子模块）和1 个换流电抗L。目前常见的子模块有半桥型子模块、全桥型子模块和双箝位型子模块。其中全桥型子模块和双箝位型子模块都具备直流故障穿越的能力，但是成本太贵，不划算。半桥型子模块是目前应用最广泛的一种MMC 拓扑，但是半桥型子模块不具备直流故障清除能力，基本上都是需要额外加装交流断路器来保护线路。所以本文设计了具备子模块保护能力的

模块化多电平(MMC)电压源型换流器工作原理

模块化多电平（MMC）电压源型换流器 1柔直输电的基本原理柔性直流输电系统作为直流输电的一种新技术,也同样由换流站和直流输电线路构成。柔性直流输电功率可双向流动，两个换流站中的任一个既可以作整流站也可以作逆变站运行，其中处在送电端的工作在整流方式，处在受电端的工作在逆变方式。为简明起见，以典型的三相两电平六脉动型换流器的柔性直流输电换流站为例，介绍柔性直流输电的基本原理。系统结构如图2-1所示。由图虚线划分可知，两端柔性直流输电系统可以看作为两个独立的静止无功发生器（STATCOM）通过直流线路联结的合成系统；对于交流系统而言，交流系统向柔性直流换流站提供连接节点，即换流站与交流系统是并联的。由以上柔性直流输电系统拓扑结构特点分析可知，柔性直流输电系统具有STATCOM进行动态无功功率交换的功能，除此之外，由于两个电压源换流器（VSC）的直流侧互联，它们之间又具备了有功功率交换的能力，可以在互联系统间进行有功潮流的传输。图2-1两端VSC-HVDC结构示意图

（1－两端交流系统；2－联结变；3－交流滤波器；4－相电抗/阀电抗器；5－换流阀；6－直流电容；7－直流电缆/架空线路。背靠背式两端VSC-HVDC不包含7）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/阀电抗器、联结变压器、交流滤波器、控制保护以及辅助系统（水冷系统、站用电系统）等。电压源型换流器包括换流电路和直流电容器，实现交流电和直流电转换的换流电路由一个或多个换流桥并联（或串联）组成，目前在柔性直流工程中还未出现多个换流桥组成的组合式换流器，但组合式换流器可以达到降低开关频率，减少损耗的目的，在某些情况下也可能被采用。电压源型换流桥可以采用多种拓扑结构，工程中常用的有三相两电平桥式结构，二极管钳位式三电平桥式结构、模块化多电平结构，还有工程中未曾应用，但研究者比较关注的二极管钳位多电平结构和飞跨电容多电平结构。换流器中的每个桥有三个相单元，一个相单元有上下两个桥臂，每个桥臂或由一重阀（两电平）构成，或由两重阀（三电平）构成，或由多重阀（多电平）构成。柔性直流输电系统的换流阀由于并联了续流二极管阀，因而具有双向导通性，一个换流阀由一个或数个阀段组成，每个阀段又由多个阀层组成。在已投入运行的柔性直流工程中，阀层就是由压装式IGBT连同驱动电路、散热片及其他辅助电路共同构成的（电压源型换流器的结构分解图如图2-2所示）。直流电容器为VSC提供直流电压支撑、缓冲桥臂关断时的冲击电流、减小直流侧谐波；相电抗器则是电压源换流器与交流系统进行能量交换的纽带，同时也起到滤波的作用。此外，交流滤波

一种基于嵌套式全桥的新型混合MMC拓扑

一种基于嵌套式全桥的新型混合MMC拓扑朱良合;赵成勇;许建中;盛超;陈晓科;骆潘钿;杨汾艳;刘正富;唐酿;黄辉;丁江萍【摘要】模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)采用子模块级联方式,开关频率低、波形质量高、故障处理能力强,已成为当前柔性高压直流输电研究和应用的热点.基于半-全混合MMC的柔直系统可以有效清除直流侧故障,但全桥子模块在投资成本和稳态损耗上均需做出较大牺牲.为提高MMC的经济性,提出了一种包含嵌套式全桥阀段(Embedded Full-Bridge,EFB)的新型混合MMC 拓扑,该阀段利用半桥整体翻转以对外输出负电平,可作为级联式全桥阀段的替代性方案.以一个简单仿真算例说明其工作原理,并在直流故障无闭锁穿越控制策略下的双端柔直系统中仿真验证了其故障清除能力.最后通过计算说明其相比传统半全混合MMC具备经济性优势. 【期刊名称】《华北电力大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2019(046)002 【总页数】9页(P60-68) 【关键词】混合型MMC;柔性直流输电;嵌套式全桥;直流故障【作者】朱良合;赵成勇;许建中;盛超;陈晓科;骆潘钿;杨汾艳;刘正富;唐酿;黄辉;丁江萍【作者单位】广东电网有限责任公司电力科学研究院,广东广州 510030;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室,北京 102206;广东电网有限责任公司电力科学研究院,广东广州510030;广东电网有限责任公司电力科学研究院,广东广州 510030;广东电网有限

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

--------- ----- --- ----- C 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。

1.:光触发晶闸1.:电触发晶闸桥式换流器的第一代和第二代直流通常我们将基于Graetz 其运行原理是电网换相换流理输电技术称为传统直流输电技术，桥式换流器称论。因此我们也将传统直流输电所采用的Graetz，Converter ”电网换相换流器”，英文是“ Line Commutated 为“。这里必须明确一个概念，有人将电流源换流器”缩

写是“ LCC ）混淆起来，这是不对的。LCC（CSC ）与电网换相换流器（IGBT 的范围要比CSCLCC 宽广得多，基于LCC 属于CSC ，但构成的CSC 目前也是业界研究的一个热点。年，基于电压源换流器的直流输电概念首先由加拿大1990 公司Ooi 等提出。在此基础上，ABBMcGill 大学的Boon-Teck 之间进Grangesberg 和于1997 年 3 月在瑞典中部的Hellsjon ），标志着第三代直流输10kV 行了首次工业性试验（ 3 MW ，±）技电技术的诞生。这种以可关断器件和脉冲宽度调制（PWM 国际权威学术组织国际大电网术为基础的第三代直流输电技术，），将其）和美国电气和电子工程师协会（IEEECIGRE会议（2006电压源换流器型直流输电”。“, VSC-HVDC 正式命名为“” 即. . . 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” （二）柔性直流与传统直流的优缺点对比不管是两电平、三电平或MMC 换流器，由于都属于电压源