【热点专题论文】北京交通大学荆龙等:如何通过MMC应对三相负荷不平衡造成的交直流配电网电能质量问题

交直流配电网可实现对多个分布式接入的可再生输出单元的合理整合，提高了电网的可靠性，可以同时向交、直流负荷供电，提高了配电的灵活性。由于同时含有交、直流电源，交直流配电网中需要接口变换器控制交、直流母线之间电能的交换。接口变换器的有效控制直接影响着交直流配电网的稳定运行和交、直流功率的协调分配。

交直流配电网中交流侧经常会出现三相负荷不平衡的工况，产生负序、零序电流，引起功率脉动。脉动的功率如果由交流侧连接的电网提供，则会影响交流侧电能质量；假如让交直流接口变换器提供负序、零序电流，则功率波动会耦合到直流配电网侧，引起直流电压的脉动，对直流负荷造成影响。因此传统的两电平接口变换器无法同时保证此种工况下交直流两侧的电能质量。

1）采用MMC作为接口变换器，提出一种分序补偿控制策略，该策略基于降阶谐振调节器，分离出三相负荷不平衡造成的负、零序电流，通过控制MMC由直流侧对其进行补偿，使电网只需提供正序电流，提高了交流侧电能质量。

2）通过环流控制，使不平衡功率在MMC桥臂之间分配，利用子模块储能特性来吸收，从而保证不平衡功率不会进一步向直流侧传递，改善系统直流侧电能质量。