2.1 MMC拓撲及工作原理

MMC主拓撲由三相六橋臂構成，每個橋臂由N個子模塊（SM）和一個橋臂電感L_arm構成。MMC拓撲如圖2-1所示。

圖2-1 MMC拓撲

圖2-1中，A、B和C表示三相交流系統，i_ap、i_bp、i_cp分別代表MMC三相上橋臂電流，i_an、i_bn、i_cn分別代表MMC三相下橋臂電流。U_dc是MMC直流側電壓，I_dc是直流電流。VF是IGBT，VD為二極管，C是子模塊電容，u_va、u_vb、u_vc分別代表MMC交流側出口處基波電壓，i_sa、i_sb、i_sc分別代表MMC交流側出口處三相基波電流。如無特殊說明，本章MMC電壓、電流參考方向均以圖2-1為準。

MMC上、下橋臂電壓如式（2-1）所示（以A相為例）：

式中，u_ap和u_an分別為MMC的A相上、下橋臂電壓。MMC運行實質為通過一定的調制策略（如最近電平調制策略），在橋臂上生成橋臂電壓，由此得到MMC交流端口的電壓波形，進而通過與交流系統的電壓和相角差完成能量交換[1]。

MMC作為一個完全對稱的拓撲，其各橋臂電氣量間的關系為

式中，t為時間變量；T為交流基頻周期。A、B、C代表三相橋臂，p表示上橋臂，n表示下橋臂。從式（2-2）可知，穩態下MMC各橋臂電氣量只存在時序上的延遲。因此，后續穩態研究均以A相為例。