[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

摘要

一种提高半桥型模块化多电平变换器(half bridge modular multilevel converter,简称HBMMC)输出电平数的新型调制策略，HBMMC的每相上下桥臂都由半桥型全电压子模块和半桥型半电压子模块构成，对这两种子模块进行适当的投切，使得HBMMC交流输出的交流电平数增多。本发明提高交流输出电平数，显著改善了最近电平逼近法的效果，显著降低了HBMMC输出电压的谐波含量。而且，本发明不会导致子模块电容电压偏移、桥臂电感电压尖峰、HBMMC直流侧电压波动等问题。

主权项

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：