[發(fā)明專利]模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210176933.0
• 申請(qǐng)日: 2022-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN114865935A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊興武;丁青杰;王雅妮;徐常天;王江;鮑一鳴;張亞楠;劉春;薛花
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海電力大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M7/483
• 分類號(hào): H02M7/483;H02M7/5387;H02M7/5395
• 代理公司: 南京禹為知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 張永強(qiáng)

1.模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：包括以下步驟，

通過與參考信號(hào)的比對(duì)得到MMC子模塊觸發(fā)脈沖信號(hào)；

基于CCSC技術(shù)基礎(chǔ)之上，對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)整。

2.如權(quán)利要求1所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：

所述參考信號(hào)的獲取方法包括，

MMC通過功率內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)以及環(huán)流抑制環(huán)得到各個(gè)橋臂上的參考電壓；

其次參考電壓乘上比例系數(shù)后，與所提出的新型載波混合脈寬載波進(jìn)行比較，得到脈沖信號(hào)。

3.如權(quán)利要求2所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：

對(duì)所得到的脈沖信號(hào)進(jìn)行周期性的循環(huán)配置；

最后將所得到的脈沖信號(hào)分別對(duì)應(yīng)給MMC中的子模塊。

4.如權(quán)利要求3所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：根據(jù)MMC中子模塊的數(shù)量N，確定所需要載波數(shù)量，兩兩一組，采取上下層疊方式進(jìn)行排布，以三角波的形式進(jìn)行同相層疊。

5.如權(quán)利要求4所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：

所述載波形成環(huán)節(jié)包括：設(shè)計(jì)一組載波，以標(biāo)幺值為例，一組三角載波的幅值變化為[00.50]另一組幅值變化為[0.510.5]，三角載波頻率設(shè)定為1KHz；

根據(jù)子模塊數(shù)量N，確定載波組數(shù)N/2，使對(duì)應(yīng)的三角波組依次移開2/N三角載波周期，即4π/N相位角，然后與調(diào)制波進(jìn)行比較，產(chǎn)生出N組PWM調(diào)制信號(hào)。

6.如權(quán)利要求4或5所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：所述N組PWM調(diào)制脈沖觸發(fā)信號(hào)時(shí)，第一個(gè)子模塊第一個(gè)周期使用載波信號(hào)1與調(diào)制波比對(duì)得出的脈沖信號(hào)，第二個(gè)周期使用載波信號(hào)2與調(diào)制波對(duì)比得出的脈沖信號(hào)，以此類推將N個(gè)不同的觸發(fā)脈沖信號(hào)給予N個(gè)子模塊。

7.如權(quán)利要求6所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：相鄰的兩組脈沖信號(hào)需要選擇互為載波層疊狀態(tài)下載波與調(diào)制波對(duì)比得到的脈沖信號(hào)。

8.如權(quán)利要求7所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：

所述調(diào)制波信號(hào)的形成環(huán)節(jié)包括：

使用環(huán)流抑制的直接功率控制，可以降低環(huán)流中二倍頻分量的電流，從而抑制子模塊中電容電壓的紋波，得到參考的調(diào)制信號(hào)表達(dá)式為：

其中與分別為j相上下橋臂第i個(gè)子模塊的開關(guān)函數(shù)，其中，j∈{a,b,c}，i∈{1,2,…，N}，U_cap為子模塊電容電壓。

9.如權(quán)利要求8所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：所述子模塊電容電壓均壓控制環(huán)節(jié)包括，每經(jīng)過一個(gè)工頻周期，子模塊上的觸發(fā)信號(hào)進(jìn)行一個(gè)循環(huán)。

10.如權(quán)利要求9所述的模塊化多電平換流器的載波混合脈寬調(diào)制策略控制方法，其特征在于：

控制策略分為以下幾個(gè)步驟：

給定參考有功無功，通過直接功率控制以及環(huán)流抑制控制，得到每相的上下橋臂的參考電壓；

將參考電壓除以直流側(cè)電壓幅值進(jìn)而得到調(diào)制波的標(biāo)幺值，調(diào)制波與混合載波進(jìn)行比較，當(dāng)載波大于調(diào)制波幅值，輸出0，當(dāng)載波幅值小于調(diào)制波幅值輸出1，得到子模塊的觸發(fā)脈沖；

得到的N組信號(hào)脈沖，通過循環(huán)排序，分別對(duì)各個(gè)子模塊進(jìn)行脈沖的分配。