[發明專利]一種分裂電容功率單元多電平變換器的調制方法

有效

• 申請號: 202010174504.0
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111342690B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 汪誠;李磊;彭合;孫樂
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483;H02M7/537;H02M3/335;H02J3/38
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 岑丹

1.一種分裂電容功率單元多電平變換器的調制方法，其特征在于，所述分裂電容功率單元多電平變換器包括首模塊前級(1)、N個發電/儲能模塊(2，4，...，2N)、N-1個分裂發電/儲能功率模塊(3，5，...，2N-1)、首模塊后級(2N+1)、濾波電感L及電網電壓源v_g；

所述首模塊前級(1)的一端與發電/儲能模塊(2)連接，N個發電/儲能模塊與N-1個分裂發電/儲能功率模塊(3，5，...，2N-1)依次間隔連接，發電/儲能模塊(2N)與首模塊后級(2N+1)的一端連接，首模塊后級(2N+1)的另一端端子b與電網電壓源v_g的一端連接，電網電壓源v_g的另一端與濾波電感L的一端連接，濾波電感L的另一端與首模塊前級(1)另一端端子a連接；所述首模塊前級(1)包括開關管S₁和S₂，開關管S₁和S₂構成半橋結構，半橋結構的中點為端子a，所述首模塊后級包括兩個開關管S_6N-3和S_6N-2，開關管S_6N-3和S_6N-2所構成半橋結構，半橋結構的中點為端子b；所述N個發電/儲能模塊(2，4，...，2N)結構相同，每個發電/儲能模塊均由雙有源橋和電解電容C_n(n＝1，2，...，N)并聯組成；所述N-1個分裂發電/儲能功率模塊結構相同，均分別包括六個開關管S_6N-9-S_6N-4，其中開關管S_6N-9和S_6N-8構成左半橋，開關管S_6N-7和S_6N-6構成補償開關，開關管S_6N-5和S_6N-4構成右半橋，左半橋和右半橋通過左半橋中點、右半橋中點和補償開關連接，具體步驟為：

h₁：將首模塊與分裂發電/儲能功率模塊(3，5...，2N-1)進行統一編號，新編號為1，2，...，N-1，N；在運行區間I或運行區間III，新編號小于或等于橋臂期望電壓脈沖形式v_pwm的模塊采用貢獻電平為1的開關模式，新編號大于橋臂期望電壓脈沖形式v_pwm的模塊采用貢獻電平為0的開關模式；在運行區間II或運行區間IV，新編號小于或等于橋臂期望電壓脈沖形式v_pwm絕對值的模塊采用貢獻電平為-1的開關模式，新編號大于橋臂期望電壓脈沖形式v_pwm絕對值的模塊采用貢獻電平為0的開關模式，其中，區間I：區間II：區間III：和區間IV：為電壓調制波信號，為并網電流指令信號；

h₂：判斷橋臂期望電壓脈沖形式v_pwm或運行區間是否發生改變；當橋臂期望電壓脈沖形式v_pwm或運行區間發生改變時，執行h₃階段；當橋臂期望電壓脈沖形式v_pwm與運行區間未發生改變時，執行h₄階段；

h₃：檢測橋臂所有分裂發電/儲能模塊的電容電壓v_dc1～v_dcN后對分裂發電/儲能模塊進行升序排序為(k₁，k₂，...，k_N)∈(1，2，...，N)且k₁≠k₂≠...≠k_N；

h₄：循環開關過程實現交流輸出電壓；

h₅：判斷是否需要進行下一個開關模式組合選擇過程，需要進行下一個開關模式組合選擇過程時，返回執行h₂階段，否則退出循環過程。