[发明专利]一种模块化多电平变换器的低频运行综合控制系统及方法

权利要求书

1.一种模块化多电平变换器的低频运行综合控制系统，其特征是，包括

M相模块化多电平变换器，每一相模块化多电平变换器与各自的综合控制装置连接，所述综合控制装置则与PWM信号发生器连接；

所述综合控制装置包括低通滤波单元、平均值计算单元C、上桥臂控制器、总控制器和下桥臂控制器；

每一相的模块化多电平变换器输出端分别与低通滤波单元连接；

所述低通滤波单元将上桥臂、下桥臂、所有相子模块含低频纹波的电容电压分别送入上桥臂控制器、下桥臂控制器和平均值计算单元C；

所述平均值计算单元C输出各桥臂电容电压平均值至上桥臂控制器、下桥臂控制器和总控制器，

所述总控制器的输出端分别输出上桥臂PWM公共占空比d_up到上桥臂控制器，输出下桥臂PWM公共占空比d_un到下桥臂控制器；所述总控制器还与PWM信号发生器连接，

所述上桥臂控制器和下桥臂控制器输出端分别均与对应相的PWM信号发生器连接；

所述每一相模块化多电平变换器的上桥臂和下桥臂分别与正直流母线和负直流母线连接。

2.如权利要求1所述的一种模块化多电平变换器的低频运行综合控制系统，其特征是，所述总控制器包括平均值计算单元A1和运算单元A1，所述平均值计算单元A1和运算单元A1的输入端均与平均值计算单元C连接，所述平均值计算单元A1的输出端分别与总电容电压控制器和上/下桥臂平衡控制器连接，所述总电容电压控制器的输出端与加法器A1连接，所述加法器A1的输出端分别与上桥臂电流合成单元A和下桥臂电流合成单元A连接，所述上/下桥臂平衡控制器与乘法器A1连接，所述乘法器A1与加法器A2连接，所述加法器A2分别与上桥臂电流合成单元A和下桥臂电流合成单元A连接；所述上桥臂电流合成单元A的输出端与上桥臂电流控制器A连接，所述下桥臂电流合成单元A的输出端与下桥臂电流控制器A连接；

所述运算单元A1分别与上/下桥臂平衡控制器和环流约束控制器A连接，所述环流约束控制器A与乘法器A2连接，所述乘法器A2与上桥臂电流合成单元A连接；所述上/下桥臂平衡控制器与乘法器A1连接；

所述乘法器A1还与函数发生器连接，所述乘法器A2还与归一化单元A连接；

直流侧电容参考电压送入总电容电压控制器输入端；交流相电源电压送入归一化单元A；上桥臂电流送入上桥臂电流控制器A，下桥臂电流送入下桥臂电流控制器A；

所述上桥臂电流控制器A的输出端与上桥臂控制器连接；所述下桥臂电流控制器A的输出端与下桥臂控制器连接。

3.如权利要求1所述的一种模块化多电平变换器的低频运行综合控制系统，其特征是，所述总控制器包括平均值计算单元A1和运算单元A1，所述平均值计算单元A1和运算单元A1的输入端均与平均值计算单元C连接，所述平均值计算单元A1的输出端分别与总电容电压控制器和上/下桥臂平衡控制器连接，所述总电容电压控制器的输出端与加法器A1连接，所述加法器A1的输出端分别与上桥臂电流合成单元B和下桥臂电流合成单元B连接，所述上/下桥臂平衡控制器与乘法器A1连接，所述乘法器A1与加法器A2连接，所述加法器A2分别与上桥臂电流合成单元B和下桥臂电流合成单元B连接；所述上桥臂电流合成单元B的输出端与上桥臂电流控制器B连接，所述上桥臂电流控制器B与加法器A3连接，所述下桥臂电流合成单元B的输出端与下桥臂电流控制器B连接，所述下桥臂电流控制器B与减法器A1连接；

所述运算单元A1分别与上/下桥臂平衡控制器和环流约束控制器B连接，所述环流约束控制器B与加法器A3连接；

所述乘法器A1还与函数发生器连接；

子模块直流侧电容参考电压送入总电容电压控制器输入端；上桥臂电流送入上桥臂电流控制器B，下桥臂电流送入下桥臂电流控制器B；

所述加法器A3的输出端与上桥臂控制器连接；所述减法器A1的输出端与下桥臂控制器连接。