摘要：模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）应用于柔性高压直流输电（voltage sourced converter based high voltage direct current,VSC-HVDC）系统时,具有功率模块数量多、桥臂电流大等特性,导致换流阀开关损耗高、开关器件散热困难。传统排序均压算法功率模块投切为随机过程,开关频率很高,难以满足实际工程需求。首先分析MMC功率模块的充放电规律,分析功率模块投切对电容电压均衡控制的影响机理;在此基础上,推导传统电压排序均压算法的开关频率上下限解析式。对现有的一种固定功率模块轮换数的低开关频率均压算法,分析开关频率和均压效果的优缺点。然后,通过推导功率模块轮换数与均压特性的关系式,提出一种改进的低开关频率均压策略。该策略在开关频率下限解析式的基础上,通过闭环控制每个控制周期功率模块轮换个数,实现MMC均压特性和开关频率的优化控制。最后,利用±350 k V 1000MW MMC-HVDC系统实时硬件在环（real-time hrdware in the loop,HIL）仿真测试系统,对两种低开关频率均压策略进行对比验证。

关键词：高压直流输电 模块化多电平换流器 电压均衡控制 开关频率 闭环控制 

单位：电力电子与电气驱动重点实验室(中国科学院电工研究所); 北京市海淀区100190