摘要：模块化多电平变换器（modularmultilevelconvener，MMC）工作于低频工况时，子模块电容电压波动加剧导致输出电压畸变严重，制约了其在中高压大功率变频调速领域中的应用。针对这一问题，在分析MMC数学模型的基础上，从维持各相上、下桥臂功率动态平衡角度出发，设计一种基于注入高频共模电压及高频环流的电压波动抑制策略。为降低功率器件开关频率并减少系统损耗，将载波移相技术应用于MMC变频驱动，分别讨论输出N＋1和2N＋1电平相电压的实现方式。基于载波移相调制，结合低频工况子模块电容电压波动抑制方法，提出一种变频工况下MMC子模块电容电压控制策略，并设计相应控制系统架构及实现方式。该控制策略能在变频工况维持子模块电容电压平衡，保证调速过程中MMC和电动机正常平稳运行，并在低开关频率下获得良好的输出谐波特性。最后，通过搭建Matlab／Simulink仿真及实验样机，验证所提控制策略的正确性和有效性。

关键词：模块化多电平变换器 载波移相 变频 电压平衡 低开关频率 

单位：中国矿业大学信息与电气工程学院 江苏省徐州市221008