精彩回顾长沙理工大学粟时平等：模块化多电平换流器电容电压新型优化平衡方法
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《电网技术》2017年第3期：729-735
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研究背景
模块化多电平换流器的高度模块化结构避免了开关器件的直接串联，有效降低了开关损耗，同时提高了输出电压波形质量，便于冗余运行，近来成为柔性直流输电领域研究的热点。MMC直流侧以电容提供电压支撑，电容电压平衡控制成为MMC安全稳定运行的关键。
解决的问题
针对传统电容电压排序算法计算量较大的问题，提出采用随机选择算法进行MMC均压排序，可以大幅度地优化排序效率；针对传统电容电压平衡方法器件开关损耗较大的问题，提出引入重新排序判据，使MMC控制器在电容电压变化不大的控制周期避免排序并保持触发脉冲不变，在需要排序的控制周期采用效率更高的随机选择算法排序，从而既进一步减少了控制器运算量，又能有效降低换流阀损耗。
重点内容及创新点
（1）针对传统方法中排序计算量过大的问题，提出采用随机选择算法进行MMC均压排序，时间复杂度由传统方法的O(n2)降低为O(n)。
（2）基于随机选择算法，提出一种优化的MMC子模块电容电压平衡方法，既能减少控制器的运算量，又能降低器件开关损耗。
结论
所提优化电压平衡方法有效地降低了MMC功率开关器件的平均开关频率，同时大大地降低了MMC控制器的计算量。同已有方法相比，本文所提优化方法只有一个值为整数的参数DN，便于实际应用。
后续研究
本文所提优化电容电压平衡方法虽然可以有效降低MMC的器件损耗，但是至少要在输出电平数变化时排序一次，使得该方法的降损效果有限。后续我们将对基于随机选择算法的降损措施进行改进，以增大该方法的降损效果。
扩展阅读
作者简介：
魏新伟(1990)，男，硕士，主要研究方向为MMC-HVDC和链式STATCOM，E-mail：1205803198@qq.com。
粟时平(1963)，男，博士，教授，硕士生导师，电力系统电能质量治理与交直流输配电技术专家。1993年毕业与湖南大学获硕士研究生学位，2002年毕业于国防科技大学获博士研究生学位，2002年-2005年浙江大学电气工程学院博士后流动站做博士后。主要研究方向为电能质量治理、可再生能源发电系统、智能电网与微网技术、柔性交直流输配电、混成控制等。到目前为止，已培养硕士研究生60余名，在国家自然科学基金、省自然科学基金项目、长沙理工大学的科学研究基金以及横向项目的资助下，跟踪国内外最新发展动态，在相关领域取得了丰硕成果。完成相关科研项目50余项，出版相关专著2部，取得相关专利8项，发表相关论文100余篇。
邱欣(1991)，男，硕士，主要研究方向为电能质量治理与柔性输配电技术，E-mail：805832268@qq.com。
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