一种模块化多电平变流器三倍频注入控制方法

摘要

一种模块化多电平变流器三倍频注入控制方法，采用电容电压的实际值调制方法。并在桥臂共模电流与输出电压中同时加入3倍频分量，所加入的电流分量与电压分量分别满足表达式：式中：ω表示控制频率。

主权项

一种模块化多电平变流器三倍频注入控制方法，其特征在于，所述的控制方法采用电容电压的实际值调制方法，并在桥臂共模电流与输出电压中同时加入3倍频分量；假设三相交流侧输出电压给定值分别为：则所加入的电流分量与电压分量分别满足以下表达式：$\tilde{i}=k\sin 3\mathrm{\omega t}$$\tilde{u}=\tilde{U}\sin 3\mathrm{\omega t}$式中：表示模块化多电平变流器交流侧输出电压给定值，下标y＝a,b,c，分别表示A,B,C三相；U_out表示交流侧给定电压相电压峰值；ω表示控制频率；k由上桥臂与下桥臂模块电压平均值的偏差大小决定，在实际算法中采用PI调节器控制得到；表示在输出电压中所加入三倍频分量的幅值；所述的电容电压实际值调制算法包括以下两个步骤：Ⅰ.电容电压排序：周期测量模块化多电平变流器每个桥臂各个子模块(SM)直流电容电压的大小和各桥臂电流的方向，将测量的电容电压大小按照从小到大的顺序进行排列，结果为U_c1,U_c2…,U_cn；Ⅱ.根据模块化多电平变流器桥臂电流方向、桥臂给定电压及各子模块电容电压确定各子模块的开关函数，如果电流大于0，则选择电容电压较小的子模块开通，若桥臂给定电压为若同时满足：$u_{\mathrm{bridge}}^{*}-{\Sigma }_{i=1}^k{U}_{\mathrm{ci}}>0$$u_{\mathrm{bridge}}^{*}-{\Sigma }_{i=1}^{k+1}{U}_{\mathrm{ci}}<0$则将前k级子模块开通，即其开关函数为S(1,2…,k)＝1；第k+1级子模块处于PWM状态，其开关函数为$S(k+1)=\frac{u_{\mathrm{bridge}}^{*}-{\Sigma }_{i=1}^k{U}_{\mathrm{ci}}}{U_{c(k+1)}};$如果电流小于0，则选择选择电容电压较大的子模块开通，若同时满足：$u_{\mathrm{bridge}}^{*}-{\Sigma }_{i=k}^n{U}_{\mathrm{ci}}>0$$u_{\mathrm{bridge}}^{*}-{\Sigma }_{i=k-1}^n{U}_{\mathrm{ci}}<0$则后k级子模块处于开通状态，其开关函数为S(k,k+1…,n)＝1；第k‑1级子模块处于PWM状态，最后通过各子模块的开关函数得到各开关管的触发脉冲。