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为提高模块化多电平变换器(MMC)的可靠性,提出一种具有上下开关管直通能力的子模块拓扑结构,该拓扑结构由半桥电路、钳位电路和能量转移电路三部分组成。钳位电路保证了子模块电压的稳定输出,能量转移电路保证了子模块电容的充放电平衡。该拓扑结构不仅允许上下开关管直通,而且不需要电容电压平衡控制策略,具有自平衡能力,简化了系统的结构和软件计算量,提高了可靠性。介绍子模块电路构成、工作原理及控制方法。基于五电平单相实验平台验证所提出的基于子模块拓扑结构的 MMC不仅可容许子模块桥臂直通,而且无需采用环流抑制措施即可实