一种高调制比混合式MMC及其控制方法技术

技术编号:40532123 阅读:76 留言:0更新日期:2024-03-01 13:53
本发明专利技术涉及电力电子变换器技术领域,具体涉及一种高调制比混合式MMC,包括三相,每相由上、下两个桥臂组成,其交流侧通过三相变压器连接到交流电网。本发明专利技术通过在MMC每个桥臂中串入一个全桥子模块,控制其电容电压为半桥子模块的二分之一,增加NLM在子模块数较少时的输出电平数,降低MMC系统输出电流的谐波畸变率,通过二分之一辅助子模块的平衡控制策略、半桥子模块的降频优化控制方法和二分之一辅助子模块的降频优化控制方法,有效避免同一子模块的反复投切,降低NLM输出电流谐波畸变率的同时,有效降低全桥子模块的开关频率,降低开关器件的损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力电子变换器,具体涉及一种高调制比混合式mmc及其控制方法。


技术介绍

1、模块化多电平换流器(mmc)的概念于2003年提出,混合型模块化多电平换流器具有高度模块化、低输出谐波以及容易扩展等特性,在柔性直流输电、变频调速和风电场领域得到了广泛的应用,在提高对架空线路频发的直流短路故障防御性方面,相比全桥型mmc,全桥-半桥混合型mmc具备较低的构建成本、较高的运行效率及良好的直流故障穿越能力,现有技术,提高mmc的调制比是mmc需要关注的问题,较高的调制比才能提高直流母线利用率,较低的直流母线利用率会造成能源的浪费,降低了转换效率。

2、近年来,对于mmc的研究主要集中在子模块拓扑结构、调制策略优化、模块电容均压策略和环流抑制等方面,常用的mmc调制策略主要包括最近电平逼近调制(nlm)和载波移相调制(cps-pwm)策略,与载波移相调制(cps-pwm)相比,nlm调制不需增加均压控制器,具有控制简单,开关频率低和开关损耗小的显著优势,但是当子模块个数较少时,基于nlm调制的mmc输出电平数减少,输出波形谐波畸变率会较高,且本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高调制比混合式MMC,其特征在于,包括三相,每相由上、下两个桥臂组成,其交流侧通过三相变压器连接到交流电网,每个桥臂包含N个半桥子模块HBSM、一个全桥子模块FBSM及一个桥臂电抗器L,且所述全桥子模块FBSM的电容电压值为半桥子模块HBSM的二分之一,每相上、下桥臂电感的连接点为其输出端,三个输出端与电机三相相连。

2.一种高调制比混合式MMC,其特征在于,所述半桥子模块HBSM采用NLM控制,且其取整函数采用floor(n)函数,由于二分之一辅助子模块的电容电压值为半桥子模块的二分之一,因此二分之一辅助子模块的电容电压U'C可表示为:

<p>3.一种高调制比...

【技术特征摘要】

1.一种高调制比混合式mmc,其特征在于,包括三相,每相由上、下两个桥臂组成,其交流侧通过三相变压器连接到交流电网,每个桥臂包含n个半桥子模块hbsm、一个全桥子模块fbsm及一个桥臂电抗器l,且所述全桥子模块fbsm的电容电压值为半桥子模块hbsm的二分之一,每相上、下桥臂电感的连接点为其输出端,三个输出端与电机三相相连。

2.一种高调制比混合式mmc,其特征在于,所述半桥子模块hbsm采用nlm控制,且其取整函数采用floor(n)函数,由于二分之一辅助子模块的电容电压值为半桥子模块的二分之一,因此二分之一辅助子模块的电容电压u'c可表示为:

3.一种高调制比混合式mmc的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的一种高调制比混合式mmc的控制方法,其特征在于,在步骤s1中,所述二分之一辅助子模块的平衡控制策略,包括以下步骤:

5.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员:何宗鑫
申请(专利权)人:上海电机学院
类型:发明
国别省市:

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