[发明专利]基于MMC高频变换的模块化直流变换系统及其控制方法

权利要求书

1.一种基于MMC高频变换的模块化直流变换系统，其特征在于，包括多个级联的变换模块；每个所述变换模块均包括两个子变换器和一个高频变换器；所述两个子变换器通过所述高频变换器连接；第一个子变换器包括N个串联的功率子模块，第二个子变换器包括M个串联的功率子模块，且N和M为整数， N和M均大于或等于1。

2.根据权利要求1所述的基于MMC高频变换的模块化直流变换系统，其特征在于，所述两个子变换器均为单相四桥臂结构。

3.根据权利要求1所述的基于MMC高频变换的模块化直流变换系统，其特征在于，所述两个子变换器均为三相六桥臂结构。

4.根据权利要求1所述的基于MMC高频变换的模块化直流变换系统，其特征在于，所述功率子模块为半桥型结构，包括一个电容、两个串联的IGBT及与每个IGBT反向并联的二极管；所述电容与IGBT所在支路并联；当半桥型结构的上桥臂IGBT导通时，表示该半桥型结构的电容投入，此时半桥型结构的输出等于电容电压C_ixy上的电压U_cixy，当半桥型结构的下桥臂IGBT导通时，表示该半桥型结构的电容旁路，此时半桥型结构的输出等于0。

5.一种权利要求1～4之一所述的基于MMC高频变换的模块化直流变换系统的控制方法，其特征在于，包括以下三种控制模式：

当模块化直流变换系统运行在HV2定电压控制模式中，HV1母线电压固定，控制器采用电压闭环控制，将HV2的电压参考值V_i2ref与采样的第i个变换模块的第二个子变换器直流侧电压V_i2做差后送入控制器后得到第一个子变换器的输出电压v_Ni和第二个子变换器的输出电压v_Mi之间的相位移相角δ，将δ送入PWM调制中得到开关信号，控制功率子模块中IGBT的通断，完成控制；Ni =a,b,c；Mi=a,b,c；其中，HV1表示低压，HV2表示高压；

当模块化直流变换系统运行在HV1电压控制模式中，HV2母线电压固定，控制器采用电压闭环控制，将HV1的电压参考值V_i1ref与采样的第i个变换模块的第一个子变换器直流侧电压V_i1做差后送入控制器后得到第一个子变换器的输出电压v_Ni和第二个子变换器的输出电压v_Mi之间的相位移相角δ，将δ送入PWM调制中得到开关信号，控制功率子模块中IGBT的通断，完成控制。