[发明专利]一种载波层叠脉宽调制下模块化多电平变换器的低频环流抑制方法

摘要

本发明公开了一种载波层叠脉宽调制下模块化多电平变换器的低频环流抑制方法，该方法在保证相桥臂输出电压电平严格等于目标波形电平的前提下，合理改善了原有状态机固定路径式的脉冲分配方式，通过在对环流有影响的电平时刻充分利用合适的冗余状态，使得环流的变化始终被限制在合理的范围之内，有效抑制了单元模块电容电压波动引起的低频环流大小，降低了单元模块的开关电流应力。与此同时，该低频环流抑制方法在保证不产生窄脉冲的前提下最大限度维持了单元模块开关动作的均匀化和最小化，保证了单元模块电容电压平衡不受影响。此外，该方法具有适当的限制频带，以确保单元模块开关不会频繁动作而引起单元模块损耗增加。

主权项

1.一种载波层叠脉宽调制下模块化多电平变换器的低频环流抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)分析得到桥臂单元模块数为N的模块化多电平变换器的所有不同开关状态组合，保留所有使环流无变化和变化率△I为U/2L的开关状态组合，去除所有其他冗余开关状态组合，其中，U为单元模块电容电压值，L为桥臂电感值；(2)建立模块化多电平变换器的原始状态机型脉冲分配器，保证各模块单元脉冲分配的均匀化和总开关动作数的最小化；根据共模开关函数分析各个选定开关组合对环流的影响，使得环流的变化趋势始终满足不变―降低―不变―增大这一交错规律；(3)选定当前对环流变化无影响的电平，在该电平所在的载波峰值或谷值检测主电路中环流的实时值大小，并根据环流值大小和原始状态机的下一开关状态组合确定状态选择路径；(4)对一个基波周期的模块单元开关动作改变规律进行分析、计算，在满足各模块单元电容一个基波周期内的累计充放电电流为零的前提下实时调节环流的限制带宽大小，或适当增加模块单元的开关频率，以同时满足单元模块电容电压平衡和环流按需抑制这两个目标。