模块化多电平直流变换器的循环调制方法、系统及介质技术方案

本发明专利技术公开一种模块化多电平直流变换器的循环调制方法、系统及介质，该方法包括：确定模块化多电平直流变换器中单个堆栈中运行子模块数N、调制系数K、各子模块上管的方波驱动脉冲的起始角度和占空比，N为大于等于1的正整数；以预设方式确定矩阵P

Cyclic modulation method, system and medium of modular multilevel DC converter

【技术实现步骤摘要】
模块化多电平直流变换器的循环调制方法、系统及介质


[0001]本专利技术涉及多电平直流变换器控制
，特别涉及一种模块化多电平直流变换器的循环调制方法、系统及介质。

技术介绍

[0002]中/高压直流变换技术在轨道交通、船舰供电、柔性直流输配电系统等场合具有广泛的应用。在这些场合中，较高的直流电压等级不仅远超过商用半导体功率器件的额定值，而且对系统的绝缘要求和可靠性带来高的要求。
[0003]近几年，基于双有源桥DAB或LLC结构的各种模块化多电平直流变换器(MMDC)被提出。在MMDC中，面临的一个重要挑战是子模块电容电压平衡问题。因为只有当电容电压均分被保证，子模块中的开关器件才能被钳位在安全的电压水平。为了解决这个问题，实时排序算法被提出。然而，为了实现实时的子模块电容电压采样、存储和排序算法，中心控制器需要具有高算力。循环调制方案被开发用于MMDC，并且被发现子模块电容电压具有自平衡能力。这种自平衡能力可以使得控制算法的计算复杂度显著降低，在缩减成本的同时能够增强系统可靠性。然而，在一些情况下，这种自平衡能力丢失，从而限制了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模块化多电平直流变换器的循环调制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤S10，确定模块化多电平直流变换器中单个堆栈中运行子模块数N、调制系数K、各子模块上管的方波驱动脉冲的起始角度和占空比，其中，N为大于等于1的正整数；步骤S20，以预设方式确定矩阵P
N
×
N
；步骤S30，判断N和K的最大公约数是否等于1；步骤S40，若所述N和K的最大公约数不等于1，则以预设方式计算得到矩阵R；步骤S50，根据所述矩阵R中的组合次序控制堆栈中的子模块并循环；步骤S60，若所述N和K的最大公约数等于1，则根据矩阵P中的组合次序控制堆栈中的子模块并循环。2.根据权利要求1所述的模块化多电平直流变换器的循环调制方法，其特征在于，设定所述模块化多电平直流变换器包括有两个堆栈：堆栈A和堆栈B，每个堆栈包括N个半子桥模块，N为大于等于1的正整数，堆栈A和堆栈B的输出电压记为v
STA
和v
STB
，所述步骤S10，确定模块化多电平直流变换器中单个堆栈中运行子模块数N、调制系数K、各子模块上管的方波驱动脉冲的起始角度和占空比的步骤包括：记堆栈X为堆栈A或堆栈B，设定堆栈X中各子模块上管的驱动信号分别为S
1tX
‑
S
NtX
；下管驱动信号与上管驱动信号互补，记为S
1dX
‑
S
NdX
；第1个子模块到第N个子模块上管的基本方波驱动脉冲的起始角度为α1‑
α
N
,占空比为β1‑
β
N
，其中，第2个至第k+1个子模块的基本方波驱动脉冲的占空比β2‑
β
k+1
为1，其它N
‑
k个基本方波驱动脉冲占空比β
k+2
‑
β
N
和β1为d，设定此时第1个子模块至第N个子模块上管对应的基本方波驱动脉冲为P
1t
，P
2t
,
…
,P
Nt
。3.根据权利要求2所述的模块化多电平直流变换器的循环调制方法，其特征在于，所述步骤S20，以预设方式确定矩阵PN
×
N的步骤包括：对基本方波驱动脉冲P
1t
‑
P
Nt
重新排列生成第1组合P1‑
第N组合P
N
；第1组合P1的排列次序为P
1t
，P
2t
,
…
,P
Nt
；第m组合P

【专利技术属性】
技术研发人员：张东来，段金沛，谷汝楠，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学深圳，
类型：发明
国别省市：