用于兆瓦级电解制氢的多电平电流源变换器电流均衡策略OA

为应对规模化电解生产绿氢对低压兆瓦级大功率电解电源的迫切需求,该文提出一种基于多电平电流源变换器(multilevel current source converter,MCSC)的拓扑方案,并针对MCSC在多模块并联时的模块电流失衡问题,提出一种基于调制比微调闭环控制和基于全局零矢量替换的协同均衡策略。该文首先介绍MCSC拓扑构造,分析载波移相调制策略下的模块电流变化规律与不均流机理,然后提出了基于电流反馈闭环控制子模块调制比的稳态功率均衡策略,结合全局零矢量替换实现暂态电流误差越界修正,构建了全工况电流均衡控制体系。仿真结果表明,提出的电流均衡策略能使MCSC模块电流在稳态和暂态中均能保持严格均衡,并且使得开关频率最小化。通过等效满功率运行测试,验证了6.65 MW/19 kA工程样机的电流均衡性能以及小于3%的并网电流谐波含量。该研究为大功率电解制氢电源提供了新一代MCSC技术方案,并有效解决了MCSC子模块的电流均衡难题。