Modular Multilevel Converters- Analysis, Control, and Applicatio

模块化多电平变换器（Modular Multilevel Converter, MMC）是电力电子技术领域的一项重要创新，因其能够高效地进行高功率转换而在电力系统中得到了广泛应用。《模块化多电平变换器：分析、控制与应用》这本书深刻剖析了MMC技术，旨在为读者提供一个全面的理解框架，覆盖从基础理论到控制策略再到实际应用的各个方面。 第1章回顾了传统高功率转换器的发展，并将MMC与它们进行了对比。本章首先介绍了多种电压源转换器（VSC），这些转换器包括但不限于中性点钳位转换器、活动中性点钳位转换器、飞电容转换器、嵌套中性点钳位转换器、级联H桥转换器和级联中性点钳位转换器。对于电流源转换器（CSC），本章也探讨了负载换向电流源转换器和PWM电流源转换器等类型。此外，矩阵转换器作为一类特殊的电力转换设备，它们的不同变体如直接矩阵转换器、间接矩阵转换器和多模块矩阵转换器也在本章中得到了介绍。MMC作为本章讨论的焦点，不仅介绍了其技术特点，还对其应用场景和技术挑战进行了探讨，为读者奠定了对MMC的基础认识。 第2章转向了MMC的基础理论和结构解析。本章详细介绍了MMC的基本配置，包括其子模块的构成、不同类型的子模块比较、工作原理以及子模块内部的电路设计。此外，本章深入探讨了各种脉宽调制（PWM）策略，这些策略包括相移载波调制、级移载波调制、采样平均调制、空间矢量调制和阶跃调制。这些PWM策略不仅对提高MMC的性能至关重要，而且也是在不同应用中实现电能质量控制和效率优化的关键。通过这些PWM技术，MMC能够在电力系统中实现更加灵活和精确的控制，从而满足各种复杂工况的要求。 第3章重点讨论了 MMC 中经典控制方法的应用。MMC 的控制包括多个层面，其中子模块电容电压控制是确保系统稳定运行的关键。本章深入分析了腿电压控制、电压平衡策略以及电容电压的动态响应等关键问题。输出电流控制则涉及到参考框架理论和在被动负载情况下的MMC控制，这对于维持输出电能质量至关重要。而循环电流控制是维持MMC系统稳定性及效率的重要环节，本章对循环电流的监测和控制方法进行了详细阐述。通过对这些控制方法的学习，读者能够掌握如何在实际操作中对MMC进行精确调控，从而实现高效、稳定的电力转换。 《模块化多电平变换器：分析、控制与应用》这本书不仅为电力电子领域的研究者和工程师提供了一个全面了解和掌握MMC技术的平台，而且其系统性的知识结构使得教育机构能够将其作为电力系统课程的教学参考资料。通过学习这本书中的内容，读者能够掌握如何对MMC进行深入分析、设计优化，并将其应用于实际电力系统中，从而实现高效、可靠的能源转换，推动电力电子技术的发展进步。