[发明专利]提高半桥型模块化多电平变换器输出电平数的调制方法

权利要求书

1.一种提高半桥型模块化多电平变换器输出电平数的调制方法，其特征在于：半桥型模块化多电平变换器的每相上下桥臂均由N个半桥型全电压子模块和2个半桥型半电压子模块构成，半桥型全电压子模块的电容额定电压为半桥型半电压子模块的电容额定电压为Udc为直流母线电压；其中，N为偶数，所述的半桥型全电压子模块和半桥型半电压子模块需要投切的数量根据以下方法计算：

把调制信号离散为阶梯波，阶梯波的阶梯高度为根据此阶梯波，计算每相上下桥臂的投切的半桥型全电压子模块和半桥型半电压子模块的个数：

当为奇数时，上下桥臂各投入1个半桥型半电压子模块，需要投入的半桥型全电压子模块的数量根据以下公式计算而得：

其中，Us表示一相的调制信号，Uc表示全电压子模块电容的额定电压，round()表示取整函数；

ndown表示下桥臂投入半桥型全电压子模块数量，nup表示上桥臂投入半桥型全电压子模块数量，N表示一个桥臂中半桥型全电压子模块的个数；

当为偶数时，首先判断ΔU是否超过预设范围，其中，ΔU为半桥型半电压子模块电容电压与其额定电压之差的绝对值；

如果ΔU没有超过预设范围，则不投入半桥型半电压子模块，而投入的全电压子模块数量根据以下公式计算：

如果ΔU超过预设范围，而且满足半桥型半电压子模块电压调整条件，则投入2个半桥型半电压子模块，投入的半桥型全电压子模块数量根据以下公式计算：

2.根据权利要求1所述的一种提高半桥型模块化多电平变换器输出电平数的调制方法，其特征在于：当为奇数时，选择投入的半桥型半电压子模块时，首先对半桥型半电压子模块的电容电压按照大小排序，当桥臂电流大于零时，投入电压较小的半桥型半电压子模块；当桥臂电流小于零时，投入模块电压较大的半桥型半电压子模块。

3.根据权利要求1所述的一种提高半桥型模块化多电平变换器输出电平数的调制方法，其特征在于：半桥型半电压子模块电压调整条件是：当桥臂电流大于零时，至少有1个半桥型半电压子模块电容电压低于其额定电压超过预设范围；当桥臂电流小于零时，至少有1个半桥型半电压子模块电容电压高于其额定电压超过预设范围。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种提高半桥型模块化多电平变换器输出电平数的调制方法，其特征在于：计算每相上下桥臂的投切的半桥型全电压子模块和半桥型半电压子模块的个数时，首先将调制信号离散为阶梯波，阶梯波的阶梯高度为根据此阶梯波计算每相上下桥臂的投切的半桥型全电压子模块和半桥型半电压子模块的个数。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种提高半桥型模块化多电平变换器输出电平数的调制方法，其特征在于：半桥型全电压子模块和半桥型半电压子模块都为半桥结构。