[发明专利]一种基于电流滞环原理的模块化多电平变换器控制方法

权利要求书

1.一种基于电流滞环原理的模块化多电平变换器控制方法，其特征在于，模块化多电平变换器采用三相逆变器拓扑结构，每相分为上、下两个桥臂，每个桥臂由N子模块SM以及一个串联电感L组成，三相每个上下桥臂的连接点分别接入电网的三相，接入稳定的直流电源；

逆变器中的子模块采用半桥型结构，其结构为：两个IGBT管T1、T2上下串联，T1、T2两边分别再反向并联二极管D1、D2，T1的集电极与T2的发射极之间接入一个电容C，逆变器的脉冲触发信号分别由每个IGBT的门极引入；

逆变器的三相中每相桥臂由2N个子模块SM和两个桥臂电感L组成，其中上桥臂由SM₁···SM_N串联，SM₁的集电极与直流源的正极相连，SM_N的发射极串联一个桥臂电感L1，L1与下桥臂电感L2相连，L2的另一端与下桥臂的子模块SM_N+1的集电极相连，下桥臂由SM_N+1···SM_2N串联组成，N＝1，2···N；SM_2N的发射极和直流母线的负极相连；

所述电流滞环控制控制方法包括输出电流对参考电流的跟踪，以及通过电流滞环控制器，实现对最近电平逼近调制所计算出的子模块数进行快速调整；

对于逆变器三相中的任一相，所述电流滞环控制控制方法为：

(1)对于逆变器三相中的任一相，检测该相上下桥臂每个子模块的电容电压值，得到上下桥臂电压各自的算术和，上桥臂电压和记为下桥臂电压的平均值记为i＝1，2，3，···N；

(2)计算出Ts控制周期时上桥臂的电压量：ΔU_p＝U_cp/U_c，下桥臂的电压量ΔU_n＝U_cn/U_c，U_c为电容电压参考值，经过积分器后得到电流滞环修正量δ；

(3)根据电流滞环修正量δ，对上下桥臂投入子模块数的进行实时修正，其计算式为：

n_pj＝round(ΔU_p-δ)

n_nj＝round(ΔU_n+δ)

(4)将得到修正后的子模块数经过电容电压均压算法即可得到每个子模块数的脉冲触发信号。

2.根据权利要求书1所述的基于电流滞环原理的模块化多电平变换器控制方法，其特征在于，所述步骤(2)中电流滞环修正量δ具体为：

(1)根据以下公式计算出Ts控制周期下该相的输出电压u_sj：

其中，为桥臂电压参考值，u_c为电容电压参考值；

(2)根据以下公式得到该相输出电流误差值

其中，为每相的调制电压，L为桥臂电感值；

设置滞环环宽:δ＝±1，根据以下规则输出调压调整量ΔU：

①若电流滞环环节电压调整量ΔU＝+0.5；

②若电流滞环环节电压调整量ΔU＝-0.5；

③若电流滞环环节电压调整量保持不变。