一种基于动态载波偏置分配的PD-PWM调制方法技术
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电力电子领域的调制方法，具体讲涉及一种基于动态载波偏置分配的PD-PWM调制方法。
技术介绍
全桥子单元级联结构(CascadedH-bridge)以其模块化结构，控制简单，多电平输出等特点，成为近年来的研究热点，并广泛应用于各种中高压大功率电力电子设备。与传统的多电平换流器相比，其主要控制难点在于各子单元直流母线悬浮电容的电压均衡问题。当其作为整流器带多路不同的直流负载时，各路直流输出电压的控制更加困难，甚至在负载相差太大时会导致系统稳定性问题。因此，子单元电容电压均衡策略一直是这类拓扑结构的研究重点。目前用于模块化多电平换流器的调制策略主要有最近电平逼近调制策略，载波移相调制策略(CPS-PWM)，多载波调制策略(PD-PWM)等。最近电平逼近控制策略通过电容电压排序算法，将各子单元电容按电压高低排序选择性的接入主电路充电或放电从而达到电压均衡，在大数量级子单元数量应用场合，例如MMC结构HVDC换流站中得到了广泛使用，但是当子单元数量不足够多时，由于其输出的是阶梯波形，谐波含量较大，通常需要额外的滤波装置。在中压应用场合，子单元数量较少时...
【技术保护点】
一种基于动态载波偏置分配的PD‑PWM调制方法，所述方法用的装置为全桥子单元级联结构，包括级联的H桥子单元，每个H桥子单元均并联有直流电容器，所述H桥子单元包括四桥臂，每个桥臂由IGBT模块构成，所述IGBT模块由IGBT器件以及与其反并联的二极管组成；其特征在于，所述调制方法将级联H桥子单元的输出电压Uo变换成正弦电压，且用于平衡H桥子单元电压，所述调制方法包括下述步骤：(1)获得双调制波信号；(2)分配H桥子单元对应的载波信号；(3)比较双调制波信号与H桥子单元对应的载波信号，得出H桥子单元的控制信号。
【技术特征摘要】
1.一种基于动态载波偏置分配的PD-PWM调制方法，所述方法用的装置为全桥子单元级联结构，包括级联的H桥子单元，每个H桥子单元均并联有直流电容器，所述H桥子单元包括四桥臂，每个桥臂由IGBT模块构成，所述IGBT模块由IGBT器件以及与其反并联的二极管组成；其特征在于，所述调制方法将级联H桥子单元的输出电压Uo变换成正弦电压，且用于平衡H桥子单元电压，所述调制方法包括下述步骤：(1)获得双调制波信号；(2)分配H桥子单元对应的载波信号；(3)比较双调制波信号与H桥子单元对应的载波信号，得出H桥子单元的控制信号。2.如权利要求1所述的PD-PWM调制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，采用单极性SPWM调制的双调制波产生策略；交流电流Uo给定值与调制波Utz1相位相同，对其幅值进行标幺值比例运算调制波Utz1，对调制波Utz1进行取反运算得到调制波Utz2；通过标幺值比例运算后的调制波的范围由-1到1。3.如权利要求1所述的PD-PWM调制方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据子单元数量，设置相当数量的载波，即子单元数量为n时，设置n个载波信号；分别为第1子单元对应载波信号，第2子单元对应载波信号至第n子单元载波信号；在初始状态时，在纵坐标轴将-1到1区间均匀分配成n个区域，分别为区域1至区域n；根据频率在时间横轴上划分周期，在每个周期根据动态偏置分配方法将各子单元对应载波信号分配至各个载波区域。4.如权利要求3所述的PD-PWM调制方法，其特征在于，将双调制波按照时间刻度分为区域I和区域II，所述区域Ⅰ中，tz1<tz2，区域Ⅱ中，tz1>tz2；按照H桥子单元个数，将坐标图按照纵坐标进行区域划分，将纵坐标分为5个区域；根据PD-PWM调制原理，定义不同H桥子单元的控制单元叠加偏置信号bias1的三角载波在纵坐标I区间波动，叠加偏置信号bias2的三角载波在纵坐标II区间波动，叠加偏置信号bias3的三角载波在纵坐标III区间波动，叠加偏置信号bias4的三角载波在纵坐标IV区间波动，叠加偏置信号bias5的三角载波在纵坐标V区间波动；将H桥子单元的电容充放电规律表示为下述两种工况：工况I：当区域I和区域II的电流方向I<0时，叠加偏置信号bias3的子单元处...
【专利技术属性】
技术研发人员：燕翚，王轩，付永生，訾振宁，王宇红，
申请(专利权)人：国家电网公司，南京南瑞集团公司，中电普瑞科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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