[发明专利]一种模块化多电平换流器通用SVPWM调制方法

摘要

本发明公开了一种模块化多电平换流器通用SVPWM调制方法，属于多电平电力电子换流器的控制技术领域。该算法将单个模块化多电平换流器等效看成一个二极管钳位型三电平换流器，这样多模块MMC的SVPWM技术就可以等效成三电平SVPWM技术和载波移相技术的组合，限制能量均衡控制模块和电容均压控制模块的输出信号在[‑1,1]范围内后，合理分配功率器件的驱动信号，从而完成该算法的调制工作。本发明方法将模块化多电平换流器的SVPWM技术等效成三电平SVPWM技术和载波移相技术的组合，算法简单，直流电压利用率高，且适用于任意电平，可以在MMC控制领域得到广泛的推广和应用。

主权项

1.一种模块化多电平换流器通用SVPWM调制方法，所述模块化多电平换流器为三相电路结构，每一相电路均包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂包括N个结构相同的子模块，所述下桥臂包括N个结构相同的子模块，每个子模块为半桥拓扑结构包括两个功率器件，其特征是，所述SVPWM调制方法包括以下步骤：步骤1，将给定的直流母线电压目标值Udc*和参考电流值经过电压外环电流内环的双环控制模块生成参考电压控制信号；步骤2，将参考电压控制信号取反后，经过三电平SVPWM调制模块产生两路输出信号，一路作为上桥臂的驱动信号Uwp，另外一路作为下桥臂的驱动信号Uwn；步骤3，将给定的直流母线电压目标值Udc*经过能量均衡模块产生两路输出信号，一路加入到上桥臂的驱动信号Uwp得到上桥臂的控制信号Uwpp，另一路取反后加入到下桥臂的驱动信号Uwn得到下桥臂的控制信号Uwnn；步骤4，将各子模块的电容电压目标值UC*经过电容均压控制模块得到其输出信号，上桥臂中各子模块经过电容均压控制模块后得到的输出信号分别加入到上桥臂的控制信号Uwpp，下桥臂中各子模块经过电容均压控制模块后得到的输出信号取反后分别加入到下桥臂的控制信号Uwnn，得到各子模块的调制信号；步骤5，将各子模块的调制信号采用CPS-SPWM调制方法，生成各子模块中功率器件的驱动信号；在所述步骤2中，模块化多电平换流器由N个单模块构成，在三电平SVPWM调制模块中将单模块等效看成一个二极管钳位型三电平换流器，根据输出电压相等的原则，将二极管钳位型三电平SVPWM调制算法下的Sx1驱动信号赋值给下半桥子模块的上功率器件Vxn1，Sx2驱动信号赋值给上半桥子模块的下功率器件Vxp2，Sx3驱动信号赋值给下半桥子模块的下功率器件Vxn2，Sx4驱动信号赋值给上半桥子模块的上功率器件Vxp1，x取值为a、b、c三相，完成驱动信号的分配工作；其中“Sx1”定义为“二极管钳位型三电平换流器上桥臂中上面功率器件的驱动信号Sx1”，将“Sx2”定义为“二极管钳位型三电平换流器上桥臂中下面功率器件的驱动信号Sx2”，将“Sx3”定义为“二极管钳位型三电平换流器下桥臂中上面功率器件的驱动信号Sx3”，将“Sx4”定义为“二极管钳位型三电平换流器下桥臂中下面功率器件的驱动信号Sx4”。