一种模块化多电平变流器的控制方法及改进的电压平衡方法

模块化多电平变流器(MMC)是一种新型拓扑的多电平变流器。MMC每相桥由多个单桥模块单元级联而成,因此,如何平衡各模块内的电容电压成为一大研究热点。本文引入平均电压外环与环流内环的控制方法,在抑制环流的同时控制电容电压的绝对平衡。同时结合最近电平控制(NLC)调制方法与电容电压排序平衡的控制方法,在此基础上对排序平衡算法进行改进,引入最大电压偏差量作为排序的前提条件,避免了因模块间微小的电压关系变化引起的模块反复投切的情况,从而降低变流器的开关损耗。最后利用MATLAB/Simulink软件搭建每相20个模块的MMC逆变测仿真模型,观察MMC在本文的控制方法下的输出波形,比较改进前后的电压波动情况及开关次数。仿真结果验证了控制方法的可行性及改进算法的有效性。