[发明专利]双负载三相九开关组MMC逆变器及其控制方法

摘要

本发明提供双输出三相九开关组MMC逆变器及其控制方法。所述逆变器包括直流电源、第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第一三相负载和第二三相负载。所述第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂均由上开关组、中开关组、下开关组和耦合电感串联而成。第一三相负载的三端分别与第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂的中开关组的上端连接，第二三相负载的三端分别与第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂的中开关组的下端连接。该逆变器采用载波移相PWM控制，具有两路线电压为2N+1电平的三相交流输出，功率开关单元中每个开关管承受的电压应力仅为直流电源电压的1/N，适合于高压、大功率、三相交流双负载的场合。所述逆变器中每对耦合电感均可由两个独立电感替代。

主权项

双输出三相九开关组MMC逆变器，其特征在于：包括直流电源（Udc）、第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂、第一三相负载和第二三相负载；所述第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂均由上开关组（Hu、Hv、Hw）、中开关组（Mu、Mv、Mw）、下开关组（Lu、Lv、Lw）和耦合电感（LHu:LLu、LHv:LLv、LHw:LLw）串联而成；第一桥臂的上开关组（Hu）由N个功率开关单元（SMHu1、SMHu2、…、SMHuN）串联而成，第一桥臂的中开关组（Mu）由N个功率开关单元（SMMu1、SMMu2、…、SMMuN）串联而成，第一桥臂的下开关组（Lu）由N个功率开关单元（SMLu1、SMLu2、…、SMLuN）串联，第二桥臂的上开关组（Hv）由N个功率开关单元（SMHv1、SMHv2、…、SMHvN）串联而成，第二桥臂的中开关组（Mv）由N个功率开关单元（SMMv1、SMMv2、…、SMMvN）串联而成，第二桥臂的下开关组（Lv）由N个功率开关单元（SMLv1、SMLv2、…、SMLvN）串联而成，第三桥臂的上开关组（Hw）由N个功率开关单元（SMHw1、SMHw2、…、SMHwN）串联而成，第三桥臂的中开关组（Mw）由N个功率开关单元（SMMw1、SMMw2、…、SMMwN）串联而成，第三桥臂的下开关组（Lw）由N个功率开关单元（SMLw1、SMLw2、…、SMLwN）串联而成；第一三相负载的三端分别与第一桥臂的中开关组（Mu）的上端、第二桥臂的中开关组（Mv）的上端和第三桥臂的中开关组（Mw）的上端连接，第二三相负载的三端分别与第一桥臂的中开关组（Mu）的下端、第二桥臂的中开关组（Mv）的下端和第三桥臂的中开关组（Mw）的下端连接；直流电源（Udc）的正极与第一桥臂的上开关组（Hu）的上端、第二桥臂的上开关组（Hv）的上端和第三桥臂的上开关组（Hw）的上端连接；第一桥臂的上开关组（Hu）的下端与第一桥臂的耦合电感（LHu:LLu）的原边（LHu）的同名端（wu）连接，第一桥臂的耦合电感（LHu:LLu）的原边（LHu）的非同名端（au）与第一桥臂的中开关组（Mu）的上端连接，第一桥臂的中开关组（Mu）的下端与第一桥臂的耦合电感（LHu:LLu）副边（LLu）的同名端（bu）连接，第一桥臂的耦合电感（LHu:LLu）副边（LLu）的非同名端（zu）与第一桥臂的下开关组（Lu）的上端连接；第二桥臂的结构和第三桥臂的结构与第一桥臂的结构完全一致；直流电源（Udc）的负极与第一桥臂的下开关组（Lu）的下端、第二桥臂的下开关组（Lv）的下端、第三桥臂的下开关组（Lw）的下端和地端（n）连接；第一三相负载的三端分别与第一桥臂的中开关组（Mu）的上端、第二桥臂的中开关组（Mv）的上端和第三桥臂的中开关组（Mw）的上端连接，第二三相负载的三端分别与第一桥臂的中开关组（Mu）的下端、第二桥臂的中开关组（Mv）的下端和第三桥臂的中开关组（Mw）的下端连接。