[发明专利]一种模块化多电平变换器的低次环流抑制方法

摘要

本发明公开了一种模块化多电平变换器的低次环流抑制方法，步骤为：根据第k‑1和k‑2采样时刻采集到的某相上、下桥臂子模块电容电压值u_dcui、u_dcli，得到用于第k时刻计算的子模块电容电压预估值；计算得到该相子模块电容电压的共模分量和差模分量的预估值和计算该相实际共模电流i_cm；计算得到该相共模电流分量参考值计算得到具有总直流电压控制能力的该相共模调制比m′_cm；具有低次环流抑制能力的该相共模调制比m′_{cm_C}，将补偿后的共模调制比m′_{cm_C}与差模调制比m_dm的差值作为该相上桥臂的实际调制信号；将补偿后的共模调制比m′_{cm_C}与差模调制比m_dm的和值作为该相下桥臂的实际调制信号。本发明实现了宽频环流纹波的抑制，实现简便，物理概念清晰，具有较高的工程应用价值。

主权项

1.一种模块化多电平变换器的低次环流抑制方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)根据第k‑1和k‑2采样时刻采集到的某相上、下桥臂子模块电容电压值udcui、udcli，得到用于第k时刻计算的子模块电容电压预估值；通过下式计算得到用于第k时刻计算的子模块电容电压预估值：其中，下标j＝u,l，分别表示上、下桥臂，i＝1,2,...,N，N表示桥臂内子模块个数；(2)根据步骤(1)得到的子模块电容电压预估值，计算得到该相子模块电容电压的共模分量和差模分量的预估值和通过下式计算该相子模块电容电压的共模分量和差模分量的预估值和(3)采集该相上、下桥臂电流iu、il，两者相加除以2得到该相共模分量电流实际值icm，如下式：(4)将直流侧总电压2U_dc除以桥臂子模块数N，减去经过移动平均滤波的子模块电容电压的共模分量u_{dc_cm}，同时对该差值进行比例积分运算，得到该相共模电流分量参考值如下式：其中，Ku和τu为电压控制器比例增益和积分复位时间，MAF{udc_cm}为经过移动平均滤波的子模块电容电压的共模分量udc_cm；s表示复频域变量；(5)将共模分量电流实际值i_cm减去共模电流分量参考值同时对该差值进行比例积分运算，得到共模调制比修正量△M，再加上理想共模调制比0.5，得到具有总直流电压控制能力的该相共模调制比m′_cm，如下式：其中，Ki和τi为电压控制器比例增益和积分复位时间；(6)将共模调制比m′_cm乘以直流侧总电压2U_dc并除以桥臂子模块数N，减去差模调制比m_dm与子模块电容电压差模分量预估值的乘积，两者之差再除以子模块电容电压共模分量预估值得到补偿后的共模调制比m′_{cm_C}，如下式：(7)将补偿后的共模调制比m′cm_C与差模调制比mdm的差值作为该相上桥臂的实际调制信号；将补偿后的共模调制比m′cm_C与差模调制比mdm的和值作为该相下桥臂的实际调制信号。