基于模塊化多電平型固態變壓器的

新型直流微網架構及其控制策略

韓繼業1，李勇1，曹一家1，寧志毫2，沈陽武2，熊家敏1，黎昀軒1
（1．湖南大學 電氣與信息工程學院，湖南省 長沙市 410000；
2．國網湖南省電力公司電力科學研究院，湖南省 長沙市 410007）
 
A New DC Microgrid Architecture Based on MMC-SST and Its Control Strategy
HAN Jiye1, LI Yong1, CAO Yijia1, NING Zhihao2, SHEN Yangwu2, XIONG Jiamin1, LI Yunxuan1
(1. College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410000, Hunan Province, China;
2. Hunan Electric Power Research Institute, Changsha 410007, Hunan Province, China)

Abstract: A new DC microgrid architecture based on modular multilevel converter type solid state transformer (MMC-SST) is proposed in this paper. It can accommodate renewable energy in maximum extent, improve power quality and realize bi-directional demand-dependent transmission and dynamic balanced energy utilization. Firstly, new DC microgrid system structure based on MMC-SST is analyzed in detail. Its main circuit topology of MMC-SST is given. Secondly, optimization design is performed for MMC-SST control strategy and energy management algorithm in DC microgrid subsystem, making MMC-SST run under given power factor with faster transient response and stronger robustness than traditional mode. It can also realize flexible, economical and reliable operation of DC microgrid system. Finally, a simplified simulation platform of new DC microgrid subsystem based on MMC-SST is established. Comprehensive simulation results verify feasibility and effectiveness of the proposed structure and its control strategy.
KEY WORDS: modular multilevel converter; solid state transformer; DC microgrid; renewable energy; control strategy
摘要：設計了一種基于模塊化多電平型固態變壓器(modular multilevel converter-solid state transformer，MMC-SST)的新型直流微網架構，可最大限度地適應新能源的接入，提高系統的電能質量，真正實現能量的雙向按需傳輸和動態平衡使用。首先，詳細分析了基于MMC-SST的新型直流微網的系統結構，并給出了MMC-SST主電路拓撲；然后，對MMC-SST各級的控制策略和直流微網子系統能量管理算法進行了優化設計，使MMC-SST能夠按照給定的功率因數運行，并具有比傳統控制方式更快的瞬態響應速度和更強的魯棒性，實現了直流微網子系統的靈活、經濟、可靠運行；最后，通過搭建基于MMC-SST的新型直流微網子系統的簡化計算機仿真平臺，進行綜合仿真驗證了提出的架構和控制策略的可行性和有效性。
關鍵詞：模塊化多電平變流器；固態變壓器；直流微網；新能源；控制策略
DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2016.03.011
0 引言
配電網正在進入以“分布式能源+配電網”為特征的后碳時代[1]。積極發展能源互聯網，是中國應對下一次能源革命的戰略需求，充分利用分散的太陽能、風能等可再生能源，發展分布式發電(distributed generation，DG)，是實現能源互聯網的重要途徑[2]。由于可再生能源發電具有隨機性和間歇性等特點，分散接入會使配電網潮流分布復雜多變，引起電壓和頻率波動等電能質量問題，嚴重時甚至可能影響電網的安全穩定運行[3-4]。傳統電力裝備、電網結構和運行技術在接納日趨增長的分布式可再生電源方面越來越力不從心。
目前以交/直流微電網方式接入配電網是解決分布式電源并網的有效方法[5-6]。這種方式在一定范圍內解決了分布式電源的接入問題，但由于各個分布式電源都有各自的并網變換器，系統結構復雜，控制管理困難且效率低下，不利于系統的協調優化，難以實現真正意義上的即插即用功能，也不符合能源互聯網的互聯網架構理念。
2008年美國國家科學基金項目“未來可再生電力能源傳輸與管理系統”(Future Renewable Electric Energy Delivery and Management System，FREEDM)，研究了一種構建在可再生能源發電和分布式儲能裝置基礎上基于固態變壓器的新型微網結構[7-8]。通過對系統中的核心模塊固態變壓器(solid state transformer，SST)的結構和控制策略進行設計，可以使其應用于不同的電壓等級，在實現交流、直流電能變換和電能質量控制的同時，實現分布式電源之間的互聯以及并網功能。
基于固態變壓器的微電網系統符合未來能源互聯網架構理念，但到目前為止，由于受全控型電力電子器件IGBT耐壓水平和功率的限制，這種微網結構都只適用于低壓小功率的單相或三相系統[8-10]。同時，目前國內外關于固態變壓器輸入級和輸出級變流器的控制器設計大都是基于dq旋轉坐標系下建立的數學模型，采用基于比例-積分(proportional integral，PI)控制器的雙閉環控制方式，通過dq解耦控制實現有功功率與無功功率的獨立控制。雖然采用這種控制方式系統具有良好的響應性能，但由于需要交叉解耦，且反饋解耦效果對參數變化敏感，難以實現完全解耦控制，控制效果的好壞過度依賴于被控對象數學模型的精準程度，且控制相對復雜[9-13]。由于可再生能源發電具有的隨機性和間歇性等特點，分散接入會造成系統數學模型復雜多變，采用傳統的控制方式不能滿足系統穩定性的要求，無法實現較好的控制效果。
針對現有微網拓撲結構實現方案和控制系統設計的不足，本文提出一種基于模塊化多電平型固態變壓器(modular multilevel converter-solid state transformer，MMC-SST)的新型直流微網系統結構及內模控制實現方法。在拓撲結構方面，該系統中的固態變壓器輸入級采用模塊化多電平變流器(modular multilevel converter，MMC)作為并網變流器，根據未來配電網電壓和功率需求，可以通過增減每個橋臂串聯子模塊的個數，使基于固態變壓器微網系統電壓靈活可控。在MMC-SST輸入級和輸出級的控制方法方面，提出了一種內模電流內環與PI電壓外環相結合的新型雙閉環控制方法。采用該方法可以使電流具有更快速的響應速度以及更強的抗擾動能力。同時，電流內模控制方法解決了兩相旋轉坐標系下的交叉解耦問題，其控制效果受被控對象數學模型的影響較小，且控制相對簡單[14-15]，可有效降低配電網中可再生能源隨機性和間歇性對系統控制效果和穩定性的影響。
1  新型直流微網系統架構
圖1為本文提出的基于模塊化多電平型固態變壓器的新型直流微網系統架構，其中直流微網子系統由輸入級MMC、隔離級、輸出級、儲能裝置、分布式電源(風電和光伏)、交流負荷和直流負荷以及連接它們的直流母線構成。整個配電系統由N個結構相同的直流微網子系統通過中壓直流母線連接，組成直流配電系統。具體地： 
1）輸入級采用MMC作為并網變流器，通過模塊疊加提高了系統的耐壓等級，通過載波移相可獲得較高的等效開關頻率，從而有效降低系統向網側注入的諧波含量和系統的開關損耗，使固態變壓器可以應用于中高壓領域。同時，通過對輸入級進行適當控制，可實現單位功率因數運行或根據電網無功需求，按照給定的功率因數
運行。
2）隔離級采用N個結構相同的DC-DC變換單元通過輸入串聯輸出并聯(input series output parallel，ISOP)的方式連接而成，其中每個DC-DC變換單元都是由一個單相全橋逆變器、一個高頻變壓器和一個單相全橋整流器串聯組成。隔離級的作用是實現直流變壓和輸入輸出的電氣隔離。
3）輸出級三相全控逆變器通過LC濾波支路與三相負載相連，其作用是將中壓直流逆變為三相交流市電，以供用戶使用。
4）儲能級主要包括：雙向DC/DC變換器和相關儲能裝置，可作為直流微網系統的后備電源，自主提供儲能支撐，提高電能質量控制功能和電能調度功能。
5）分布式電源級包括風力發電系統和光伏發電系統，其中風力發電系統通過一個AC/DC和一個DC/DC變換器后并入中壓直流母線，而光伏發電系統則是直接通過一個DC/DC變換器并入中壓直流母線。
6）負荷級包括交流負荷和直流負荷，它們都經用電側直流母線與隔離級相連，交流負荷主要接在MMC-SST低壓交流輸出母線上，從中獲取高質量的三相工頻交流電。直流負荷包括中壓直流負荷和低壓直流負荷。中壓直流母線與用電側直流線路相連給中壓直流負載供電，同時提供電壓恒定的公共中壓直流母線，方便直流型新能源的接入；低壓直流線路由中壓直流線路經DC/DC變換器降壓斬波電路相連，可通過其直接給多個低壓直流負載供電。
 
 

圖1  基于MMC-SST的新型直流微網系統架構
Fig. 1  New DC microgrid system architecture based on MMC-SST

2  MMC-SST各級控制器設計
MMC-SST由高壓交流側的MMC、中間ISOP隔離型DC-DC變換器以及中壓輸出側的三相全控逆變器串聯連接構成，考慮到這3部分是相對獨立的，因此可以對每一部分的控制策略分別進行設計。
2.1  MMC-SST輸入級控制器設計
MMC外環采用PI控制器來控制直流電壓，內環采用內模控制器實現對交流電流的無靜差跟蹤，其原理是按照電壓外環輸出的電流指令進行快速的電流控制，實現輸入級按照給定的功率因數運行。
圖2為內模控制結構框圖。圖中：R(s)為系統輸入信號、Y(s)為系統輸出信號，CM(s)為內模控制器，G(s)為控制對象，M(s)為控制對象內模，D(s)為擾動傳遞函數，d(s)為系統輸出Y(s)與內模輸出Ym(s)之差。
可將圖2等價變換為圖3所示的內模控制等效控制框圖，其中F(s)為反饋控制器。

圖2  內模控制結構框圖
Fig. 2  Control structure of IMC

圖3  內模控制框圖等效圖
Fig. 3  Equivalent control structure of IMC
由圖3可得反饋控制器和內模控制器的關系為：
(1)
結合MMC的數學模型[16]，如果輸入R(s)為MMC電流給定R(s)=[i*d  i*q]T，則U(s)為MMC輸入電壓，Y(s)為交流側輸入電流，則有
(2)
式中：Y(s)=[id(s) iq(s)]T，U(s)=[Urd(s)，Urq(s)]，
。其中，Urd、Urq和id、iq
分別為MMC等效輸入電壓和電流在d軸和q軸上的分量，R、L分別為MMC等效電阻和電感值。
由內模控制器的性質[14-15]，若模型與控制對象(MMC)匹配時，選擇CM(s)=M-1(s)，可對輸入進行無偏差跟蹤，因此令
(3)
式中R′、L′分別為MMC電阻和電感估計值。
由式(3)可知，CM(s)的形式在實際控制中是無法實現的，因此必須引入反饋低通濾波器。由于MMC電磁時間常數比機電時間常數小得多，因此其電流環在高頻下可近似為一階系統。鑒于此，本文引入低通濾波器
(4)
選擇L(s)的目的是使CM(s)變為有理。l為低通濾波器的參數，是內模控制器唯一設計參數。引入低通濾波器后，內模控制器為CM(s)=M-1(s)L(s)。
因此，結合式(1)可得：
(5)
式(5)中，主對角線上元素為電流控制器傳遞函數表達式，反對角線上元素則為內模解耦網絡的傳遞函數。
結合內模控制器的性質和上述對MMC電流內環內模控制器的設計，可得圖4所示內模電流內環和PI電壓外環的MMC-SST輸入級控制策略框圖。圖中Ud、Id和Uq、Iq為電網電壓和電流的d、q軸分量；U*dc和Q*dc分別為MMC直流電壓給定值和輸入無功功率參考值；ωs為交流電網的角頻率。圖中IMC環節如圖5所示，R′、L′分別為MMC輸入側的電感和電阻的估計值，當系統確定時其值基本也是確定的。因此l為內模控制器唯一設計參數。

圖4  MMC-SST輸入級的控制框圖
Fig. 4  Control structure of MMC-SST input stage 

圖5  內模解耦實現框圖
Fig. 5  Structure of IMC decoupling control
在一定程度上，l越大，電流內環響應速度越快。因此l的調試方向也比較明確[16]。此外，本文采用基于載波移相技術的電容電壓平衡控制策略[17]，以實現輸入級MMC相間均壓和子模塊內部均壓控制。
2.2  MMC-SST隔離級控制器設計
隔離級采用N個結構相同的DC-DC變換單元通過輸入串聯輸出并聯(input series output parallel， ISOP)的方式連接而成，其中每個DC-DC變換單元都由一個單相全橋逆變器、一個高頻變壓器和一個單相全橋整流器串聯組成。目的是實現直流變壓和輸入輸出的電氣隔離。MMC-SST輸入級輸出的直流高壓首先通過N個結構相同的單相全橋逆變器調制成高頻方波，再通過高頻變壓器耦合到副方，最后通過N個結構相同的單相全橋整流器整流為中壓直流。由圖1可知，隔離級在結構上完全對稱，從而允許電能雙向傳輸。
由于MMC-SST隔離級的N個DC-DC變換器是通過輸入串聯、輸出并聯的方式連接而成，高壓側的每個DC-DC變換器可以通過并聯在一起的中壓側交換能量，因此采用開環的控制策略就可以實現高壓直流側和中壓直流側能量的自動均衡。文中N個結構相同的DC-DC變換器逆變器和整流器均采用PWM控制，驅動信號為50%占空比的互補觸發脈沖。
DC-DC變換器由于采用ISOP連接方式，各變換單元可能存在高頻變壓器參數不匹配和直流側電壓不平衡的問題，引起各變換單元之間功率分配不均衡并產生環流，嚴重時將導致整個系統奔潰。為解決這一問題，本文采用一種有功功率均衡控制策略[18]。此外，為降低系統損耗，通過合理設置串聯諧振電路(Lr和Cr)使全控型開關器件處于零電流開關狀態(zero current state，ZCS)[19-20]。
2.3  MMC-SST輸出級控制器設計
圖1中MMC-SST的輸出級采用DC/AC逆變器，其電壓外環采用PI控制器控制輸出穩定的工頻交流電壓，電流內環采用內模控制器對濾波電感的反饋電流和負載電流前饋補償電流進行無靜差跟蹤控制，使其具有較大的限流能力、較好的動態響應性能和較強的抗負載擾動能力。同時，為提高逆變器直流電壓利用率，減小開關損耗，本文采用空間電壓矢量調制技術(space vector pulse width modulation，SVPWM)[21]。關于DC/AC逆變器的電流內環控制器的設計和MMC類似，鑒于此可得到基于內模電流內環和PI電壓外環的MMC-SST輸出級控制策略如圖6所示，圖中Iid、Iiq為三相DC/AC逆變器輸出電流在dq旋轉坐標系下的d軸分量和q軸分量，Uld、Ulq, Ild、Ilq為負載電壓、電流在dq旋轉坐標系下的d軸分量和q軸分量；U*ld、U*lq為負載電壓在dq旋轉坐標系下的d軸分量和q軸分量的參考值；ωl為交流輸出電壓角頻率；Ro、Lf、Cf 分別為三相DC/AC逆變器和輸出線路等效電阻、電感和濾波電容。其中，IMC環節和圖7基本相同，此時，R′、L′分別為DC/AC逆變器輸出側的電感和電阻的估計值。

圖6  MMC-SST輸出級控制框圖
Fig. 6  Control structure of MMC-SST output stage
3  新型直流微網能量管理算法的設計
本文提出的新型直流微網通過MMC-SST使直流微網統一提供交、直流線路，統一進行能量管理成為可能。為使得MMC-SST作為一種電能路由器，超智能地服務于直流微網系統，需要設計一種能量管理算法。如圖7所示，直流微網可以工作于有源電網互聯模式、無源電網互聯模式和孤島運行模式，且3種工作模式之間可以靈活切換。具體地：
1）在無源電網互聯模式下，直流母線電壓由MMC-SST來控制，即使直流微網子系統接入配電網中，直流微網子系統內部的能量交換是在其內部完成的，直流微網和交流電網之間沒有任何的能量交換。

圖7  直流微網工作模式切換框圖
Fig. 7  Block diagram of DC microgrid 
operation mode switching
2）有源電網互聯模式下，受直流微網自身容量的限制，在某些特定工況下需要和交流電網之間進行能量的交換，例如，當直流微網所提供的能量不能滿足直流微網自身負荷需求時，交流電網就會向直流微網提供額外的能量供給，當直流微網內部分布式電源提供的能量大于負載的需求時，多余的能量可反送到交流電網，實現能量的雙向流動。
3）在孤島運行模式下，MMC-SST退出運行，此時，直流母線電壓由直流微網內部的儲能電源來維持，直流微網自身負荷需求完全由直流微網內部的分布式電源提供。
由此可以看出能量管理算法的設計目的是提高光伏、風電等清潔能源的利用效率，減輕交流配電網的壓力，實現配電網的靈活、經濟、可靠的運行。
結合上述3種工作模式，考慮實際運行工況，本文提出的新型直流微網系統可以工作于以下8種工作狀態：
Mode 1。光照較強，風速較大的情形下，光伏發電系統和風力發電系統輸出的功率大于負載所需的能量，且儲能電池已儲能完畢，多余的能量經MMC-SST注入電網。
Mode 2。光照較強，風速較大的情形下，光伏發電系統和風力發電系統輸出的功率大于負載所需的能量，且儲能電池還可儲能，多余的能量給蓄電池充電，并由蓄電池穩定直流母線電壓。 
Mode 3。光伏發電系統和風力發電系統全部正常運行，但輸出的功率不能滿足交直流負載的需求，此時交流配電網正常運行，不足的能量由交流配電網經MMC-SST供給。
Mode 4。光伏發電系統和風力發電系統全部正常運行，但輸出的功率不能滿足交直流負載所需的能量，此時交流配電網出現故障，由蓄電池作為后備電源啟動向負載提供能量，并穩定母線電壓。
Mode 5。光照較弱，風速較小的情形下，光伏發電系統和風力發電系統無法提供能量，此時交流配電網正常運行，由交流配電網經MMC-SST對負載提供能量。
Mode 6。光照較弱，風速較小的情形下，光伏發電系統和風力發電系統無法提供能量，此時交流配電網出現故障，由蓄電池作為后備電源啟動向負載提供能量，并穩定母線電壓。
Mode 7。當電網故障時間過長或其他特殊情況，蓄電池未放電到最小電壓，由蓄電池作為后備電源啟動向負載提供能量，并穩定母線電壓。
Mode 8。當電網故障時間過長或其他特殊情況，蓄電池放電到最小電壓，為防止蓄電池過度放電，系統進入停機模式。
新型直流微網系統工作模式切換控制流程如圖8所示。為判斷系統在不同模式下相應的工作狀態及實現不同工作狀態之間的切換，需要對UPV、IPV、UWD、IWD、Ubat及負載功率 PL進行檢測，UPV、IPV用來計算光伏發電系統輸出功率PPV，UWD、IWD用來計算風力發電系統輸出功率PWD。由蓄電池的工作特性可知，當蓄電池充電時，端電壓 Ubat會隨之上升；當蓄電池放電時，端電壓會有所下降。根據這一特性，設定蓄電池放電最小電壓Umin，蓄電池充電最大電壓Umax，用以判斷是否允許蓄電池充放電。對配電網故障信號N進行檢測，用于判斷配電網出現故障。為方便控制，做以下定義：配電網正常時N=1，配電網故障狀態時N=0。

圖8  直流微網系統工作模式切換控制流程
Fig. 8  Control flow chart of DC microgrid system operation mode switching
4  新型直流微網子系統仿真分析
以圖1基于MMC-SST的新型直流微網系統架構為基礎，在Matlab/Simulink環境下建立了新型直流微網子系統仿真平臺，其中MMC-SST輸入級MMC(每個橋臂含有6個子模塊)采用基于載波移相的電容電壓平衡控制策略，開關頻率為1 kHz。輸入級、隔離級和輸出級分別采用文中第3節所設計的控制策略。仿真中蓄電池在直流配網系統中起不間斷電源的作用，主要在電網故障時起作用，一般處于充滿電的狀態。這也有利于延長蓄能電池的使用壽命。考慮到直流微網子系統實際工況當需要工作模式切換時，采用第4節設計的智能能量管理算法。本部分的仿真分別針對分布式電源變化、運行模式切換和孤島運行模式等幾種典型工況下進行仿真。表1為直流微網系統部分仿真電路參數，
表2為MMC-SST各級仿真參數。
表1  直流微網部分參數
Tab. 1  Parameters of DC microgrid system

參數	數值
配電網電壓/kV 直流微網直流母線電壓/V 光伏發電系統配置容量/kW	10 700 250
風力發電系統配置容量/kW	500
儲能電池配置容量/kW 直流負荷范圍/MW 交流負荷范圍/MW	200 1~2 0~1

表2  MMC-SST仿真參數
Tab. 2  Parameters of MMC-SST 

名稱	參數	數值
輸 入 級	交流系統電阻/Ω 交流系統電感/mH 每個橋臂濾波電感值/ mH 子模塊中電容值/mF 子模塊電容電壓參考值/kV PWM載波頻率/kHz	0.1 2 8 50 3 1
隔 離 級	高壓側電容值/mF 高壓側電容電壓/kV 高壓側諧振電感值/mH 高壓側諧振電容值/mF 高頻變壓器(MFT)額定頻率/kHz 高頻變壓器(MFT)額定變比 中壓側電容值/mF 中壓側電容電壓/V	50 3 30 8.44 10 3000:700 20 700
輸 出 級	電壓頻率/Hz 輸出電阻/Ω 濾波電感值/mH 濾波電容值/mF 逆變器PWM載波頻率/Hz	50 1 3 1.2 8000

4.1  分布式電源變化
圖9所示為MMC-SST并網情況下光伏和風電輸出功率變化時的仿真波形，0.25 s增大光伏發電系統的有功輸出，從50 kW增加到200 kW，0.3 s增大風力發電系統的有功輸出，從200 kW增加到400 kW，0.35 s時將光伏發電系統從直流微網子系統中切除，0.4 s時將風力發電系統從直流微網子系統中切除。可以看出，光伏發電系統和風力發電系統增加輸出功率的情況下，MMC-SST并網電流相應減小，即從配網側的吸收功率變少，而當光伏發電系統和風力發電系統從直流微網子系統中切除

圖9  分布式電源變化下系統響應曲線
Fig. 9  System response curve under the case of 
distributed generation changing
時，即減少功率輸出的情況下，MMC-SST并網電流相應增大，而同時在MMC-SST各級控制的調節下在光伏和風力發電系統輸出功率改變時，中壓直流母線電壓發生微弱波動但很快恢復正常，而交流輸出電壓始終保持穩定。
4.2  運行模式切換
如圖10所示，0.25 s之前MMC-SST并網運行，直流微網子系統經MMC-SST從交流配網吸收功率，0.25 s時MMC-SST與交流配電網斷開獨立運行，交流斷路器切斷，0.3 s時負荷有功功率增加300 kW，0.35 s后重新連接于電網。整個過程中，輸入級高壓直流母線電壓在允許誤差范圍內波動，

圖10  運行模式切換下系統響應曲線
Fig. 10  System response curve under
 the case of operation mode switching
而MMC-SST的中壓直流側母線電壓和交流輸出電壓始終保持穩定狀態，為輸出端口連接的分布式電源、交直流負荷提供了可靠的并網接口。
4.3  孤島運行仿真
圖11為直流微網子系統處于孤島情況下(此時中壓直流母線處的儲能電源投入運行來穩定中壓直流母線處的電壓)負荷發生變化和電源發生變化時對應的MMC-SST的仿真波形。0.25 s增大光伏發電系統的有功輸出，從50 kW增加到200 kW，0.3 s增大光伏發電系統的有功輸出，從200 kW增加到400 kW，0.35 s負荷減少400 kW，而0.4 s時負荷增加400 kW。從仿真波形圖可以看出，光伏和風力發電系統輸出功率發生變化和負載發生突變情況下，輸入級高壓直流母線電壓發生了輕微波動但很快恢復穩定狀態，而MMC-SST的中壓直流母線電壓和交流輸出電壓一直處于穩定輸出狀態，說明即使在復雜的孤網運行情況下MMC-SST仍能夠穩定運行。

圖11  孤島運行模式下系統響應曲線
Fig. 11  System response curve under the island operation mode
5  結論
能源互聯網已成為下一代智能電網的研究熱點，而配用電側是建設能源互聯網的關鍵。本文設計了一種基于模塊化多電平型固態變壓器的新型直流配網一體化架構，可最大限度適應新能源的接入，提高系統的電能質量，實現能量的雙向按需傳輸和動態平衡使用。仿真結果表明該系統不僅可滿足不同運行方式的要求，保持穩定運行，還能夠按照給定的功率因數運行，具有更快的瞬態響應速度，具有更強的魯棒性，有利地驗證了本文所提出的新型直流微網架構和控制策略的可行性和有效性，對下一代新型直流微網和能源互聯網的建設肯有一定的指導意義。
參考文獻
[1] 劉振亞．全球能源互聯網[M]．北京：中國電力出版社，2015：5-40．
[2] 于慎航，孫瑩，牛曉娜，等．基于分布式可再生能源發電的能源互聯網系統[J]．電力自動化設備，2010，30(5)：104-108．
Yu Shenhang，Sun Ying，Niu Xiaona，et al．Energy internet system based on distributed renewable energy generation[J]．Electric Power Automation Equipment，2010，30(5)：104-108(in Chinese)．
[3] Freris L，Infield D．Renewable energy in power systems[M]．Chichester，England：John Wiley&Sons，Inc，2008：6-36． 
[4] Teodorescu R，Liserre M，Rodrigurez P．Grid converters for photovoltaic and wind power systems[M]．Chichester，England：John Wiley&Sons，Inc，2011：10-49．
[5] Guerrero J M，Vasquez J C，Matas J，et al．Hierarchical control of droop-controlled AC and DC microgrids- a general approach toward standardization[J]．IEEE Transactions on Industrial Electronics，2011，58(1)：158-173．
[6] She X，Lukic S，Huang A Q．DC zonal microgrid architecture and control[C]//Proceeding of IEEE IECON，2010：2982-2987．
[7] 張明銳，林顯琦，孫華．孤島微網中固態變壓器間環流抑制研究[J]．中國電機工程學報，2014，34(31)：5563-5570．
Zhang Mingyue，Lin Xianqi，Sun Hua．Researches on restraining circulating currents of solid state transformers in islanding mode microgrids[J]．Proceedings of the CSEE，2014，34(31)：5563-5570(in Chinese)．
[8] 盛萬興，段青，梁英，等．面向能源互聯網的靈活配電系統關鍵裝備與組網形態研究[J]．中國電機工程學報，2015，35(15)：3760-3769．
Sheng Wanxing，Duan Qing，Liang Ying，et al．Research of power distribution and application grid structure and equipment for future energy internet[J]．Proceedings of the CSEE，2015，35(15)：3760-3769(in Chinese)．
[9] 張明銳，劉金輝，金鑫．應用于智能微網的SVPWM固態變壓器研究[J]．電工技術學報，2012，27(1)：90-95．
Zhang Mingyue，Liu Jinhui，Jin Xin．Research on the SVPWM solid state transformer applied in smart micro-grid[J]．Transactions of China Electrotechnical Society，2012，27(1)：90-95(in Chinese)．
[10] Contreras J P，Ramirez J M．Multi-fed power electronic transformer for use in modern distribution systems[J]．IEEE Transactions on Smart Grid，2014(5)：1532-1541．
[11] 李子欣，王平，楚遵方，等．面向中高壓智能配電網的電力電子變壓器研究[J]．電網技術，2013，37(9)：2592-2601．
Li Zixin，Wang Ping，Chu Zunfang，et al．The study of power electronic transformer for high voltage intelligent distribution network[J]．Power System Technology，2013，37(9)：2592-2601(in Chinese)．
[12] 張明銳，徐而峰．P-Q模式固態變壓器的工作特性分析及實現[J]．電力自動化設備，2012，32(11)：67-71．
Zhang Mingyue，Xu Erfeng．Characteristic analysis and realization of SST operating in P-Q mode[J]．Electric Power Automation Equipment，2012，32(11)：67-71(in Chinese)．
[13] 張明銳，劉金輝，金鑫．應用于智能微網的SVPWM固態變壓器研究[J]．電工技術學報，2012，27(1)：90-95．
Zhang Mingyue，Liu Jinhui，Jin Xin．Research on the SVPWM solid state transformer applied in smart micro-grid[J]．Transactions of China Electrotechnical Society，2012，27(1)：90-95(in Chinese)．
[14] 周淵深．感應電動機交-交變頻調速系統的內模控制技術[M]．北京：電子工業出版社，2005：21-40．
[15] 褚衍超，黃守道，孔凡蓬，等．基于內模控制器的MMC-HVDC穩態控制[J]．電網技術，2015，39(8)：2223-2229．
Chu Yanchao，Huang Shoudao，Kong Fanpeng，et al．Steady state control of MMC-HVDC system based on internal model controller[J]．Power System Technology，2015，39(8)：2223-2229(in Chinese)．
[16] 宋文祥，尹赟．一種基于內模控制的三相電壓型PWM 整流器控制方法[J]．中國電機工程學報，2012，27(12)：94-101．
Song WenXiang，Yin Yun．A control strategy of three-phase PWM rectifier based on internal model control[J]．Proceedings of the CSEE，2012，27(12)：94-101(in Chinese)．
[17] 趙昕，趙成勇，李廣凱，等．采用載波移相技術的模塊化多電平換流器電容電壓平衡控制[J]．中國電機工程學報，2011，31(21)：48-55．
Zhao Xin，Zhao Chengyong，Li Guangkai，et al．Using carrier phase shifting technology of modular multilevel converter capacitor voltage balance control[J]．Proceedings of the CSEE，2011，31(21)：48-55(in Chinese)．
[18] Tiefu Z，Gangyao Z J W，Dutta S，et al．Voltage and power balance control for a cascaded multilevel solid state transformer[C]//IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition．Palm Springs，CA，USA：2010：761-767． 
[19] Steiner M，Reinold H．Medium frequency topology in railway applications[C]//Proceedings of the European Conference on Power Electronics and Applications．Aalborg Denmark：2007：1-10．
[20] Ortiz G，Biela J，Bortis D，et al．1 megawatt，20 kHz，isolated，bidirectional 12 kV to 1.2 kV DC-DC，converter for renewable energy applications[C]//Proceedings of 2010 International Power Electronics Conference．Sapporo，Japan，2010：3212-3219．
[21] 張崇巍，張興．PWM整流器及其控制[M]．北京：機械工業出版社，2005：80-106．