模块化多电平变流器的调制方法

摘要

一种模块化多电平变流器的调制方法，根据每个桥臂的参考电压、桥臂缓冲电感的电流方向和子模块电容电压的大小计算得到每个子模块的参考电压。所有子模块各自的参考电压均与同一三角载波比较，决定子模块内部开关的状态，实现脉宽调制。本发明无需载波相移，即可使模块化多电平变流器的输出电压产生2N+1(N为模块化多电平变流器上桥臂或下桥臂子模块的个数)个电平，可简化实现过程、节约软硬件资源；同时，输出电压阶梯波的台阶高度只有每个电容电压的50％，可显著降低输出电压谐波含量；子模块上的电容电压可通过本发明均衡，无需任何电容电压闭环控制器；同时，桥臂缓冲电感上的平均电压为零，无直流和低频分量，可减小电感的体积和重量。

主权项

一种模块化多电平变流器的调制方法，所述的模块化多电平变流器的上桥臂由N个子模块(SMU1，......，SMUN)串联构成，下桥臂亦由N个子模块(SML1，......，SMLN)构成，N为正整数；每个子模块由第一开关(S1)、第二开关(S2)和电容CSM)构成，第一开关(S1)和第二开关(S2)串联连接到电容(CSM)的正极和负极，第一开关(S1)和第二开关(S2)的共同连接点作为该子模块的输出端子(x)，电容(CSM)的负极为该子模块的输出端子(.y)；每个子模块的内部结构相同；上桥臂子模块缓冲电感(LU)和下桥臂子模块缓冲电感(LL)同向串联连接，即上桥臂子模块缓冲电感(LU)的非同名端和下桥臂子模块缓冲电感(LL)的同名端连接在一起，作为该桥臂的输出端子(a)，其特征在于首先根据模块化多电平变流器每个桥臂子模块的参考电压uan_ref计算得到上桥臂所有子模块总参考电压uU_ref和下桥臂所有子模块总参考电压uL_re，然后根据上桥臂子模块缓冲电感(LU)电流(iU)和下桥臂子模块缓冲电感(LL)电流(iL)的方向和电容电压的大小，计算得到所述桥臂中每个子模块的参考电压；再将一个桥臂中所有子模块各自的参考电压与同一个三角载波比较，确定子模块内部开关的状态。