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混合型模块化多电平换流器(hybrid modular multilevel converter, Hybrid MMC)桥臂中同时含有半桥子模块(harf-bridge submodule, HBSM)和全桥子模块(full-bridge submodule, FBSM)，兼具了全桥型模块化多电平换流器(full bridge sub-module based modular multilevel converter，FBSM-MMC)的故障穿越能力与半桥型模块化多电平换流器(half bridge sub-module based modular multilevel converter，HBSM-MMC)的经济适用性，具备广阔的应用前景。
模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)将能量分布储存在各个子模块的电容中，为了维持系统的正常平稳运行，需要控制好子模块间的电容电压平衡。由于全桥子模块与半桥子模块在拓扑及运行特性上均有所区别，混合型MMC的电容电压平衡维持策略与传统HBSM-MMC又有所不同，本文针对子模块混合型MMC的电容电压控制问题，从以下几个方面进行了探究。
介绍了MMC的拓扑结构与基本工作原理，构建了其在dq旋转坐标系下的数学模型，并据此简述了MMC的内环电流与外环功率控制器设计，完成了整体控制框架。
分析了过调制工况下，混合MMC阀段间由于投切规则不同而引发电容电压波动差异的机理。针对两种子模块投切规则差别与桥臂电压的关系，介绍并分析了基于三次谐波电压注入的差异控制方法。为了实现三次谐波注入抑制阀段间电容电压差异的最优效果，在原方法基础上提出了三次谐波注入系数的优化设计方法。首先，讨论了谐波电压注入后桥臂电压参考波的波形，根据波形的不同将基波调制比m与三次谐波电压注入系数h划分为不同区间，探寻影响阀段间电压差异抑制效果的调制比分界点，找到调制比较小时取得最优效果的注入系数。其次，分析得到了大调制比工况下阀段间子模块电容电压最大能量差的表达式，根据表达式探究了能够抑制电容电压波动差异的最优注入系数与基波调制比的关系，最终得到了具体的三次谐波电压注入抑制阀段间电容电压差异的注入系数计算公式。
介绍了混合型MMC子模块电容电压平衡控制的控制构架，使用每相上、下桥臂电容能量和、能量差控制实现了相间及桥臂间电压平衡，提出基于平均电压控制与保持因子的阀段间电容电压平衡控制方法。针对冒泡算法时间复杂度大的缺点，对传统的混合型MMC排序算法加以改进，提出了基于变排序方向与中止比较的排序思路和基于基准值比较的优化算法，使得控制系统的软件计算量大幅降低。
在MATLAB/SIMULIK平台搭建子模块混合型MMC仿真模型，通过对仿真结果加以分析，验证了相关理论与策略的可靠性。
模块化多电平换流器(modular multilevel converter，MMC)将能量分布储存在各个子模块的电容中，为了维持系统的正常平稳运行，需要控制好子模块间的电容电压平衡。由于全桥子模块与半桥子模块在拓扑及运行特性上均有所区别，混合型MMC的电容电压平衡维持策略与传统HBSM-MMC又有所不同，本文针对子模块混合型MMC的电容电压控制问题，从以下几个方面进行了探究。
介绍了MMC的拓扑结构与基本工作原理，构建了其在dq旋转坐标系下的数学模型，并据此简述了MMC的内环电流与外环功率控制器设计，完成了整体控制框架。
分析了过调制工况下，混合MMC阀段间由于投切规则不同而引发电容电压波动差异的机理。针对两种子模块投切规则差别与桥臂电压的关系，介绍并分析了基于三次谐波电压注入的差异控制方法。为了实现三次谐波注入抑制阀段间电容电压差异的最优效果，在原方法基础上提出了三次谐波注入系数的优化设计方法。首先，讨论了谐波电压注入后桥臂电压参考波的波形，根据波形的不同将基波调制比m与三次谐波电压注入系数h划分为不同区间，探寻影响阀段间电压差异抑制效果的调制比分界点，找到调制比较小时取得最优效果的注入系数。其次，分析得到了大调制比工况下阀段间子模块电容电压最大能量差的表达式，根据表达式探究了能够抑制电容电压波动差异的最优注入系数与基波调制比的关系，最终得到了具体的三次谐波电压注入抑制阀段间电容电压差异的注入系数计算公式。
介绍了混合型MMC子模块电容电压平衡控制的控制构架，使用每相上、下桥臂电容能量和、能量差控制实现了相间及桥臂间电压平衡，提出基于平均电压控制与保持因子的阀段间电容电压平衡控制方法。针对冒泡算法时间复杂度大的缺点，对传统的混合型MMC排序算法加以改进，提出了基于变排序方向与中止比较的排序思路和基于基准值比较的优化算法，使得控制系统的软件计算量大幅降低。
在MATLAB/SIMULIK平台搭建子模块混合型MMC仿真模型，通过对仿真结果加以分析，验证了相关理论与策略的可靠性。