基于换流角的桥臂交替导通多电平换流器电容电压控制

桥臂交替导通多电平换流器（AAMC）的桥臂由多个全桥子模块和带有反向并联二极管的绝缘栅双极型晶体管（IGB T ）串联，通过上下桥臂轮流导通来输出多电平的正弦波。如何维持AAMC子模块电容电压稳定是AAMC研究的难点。从桥臂能量平衡的概念出发，建立了在特定角度进行上下桥臂换流实现桥臂子模块电容电压控制的能量平衡方程，提出了换流角的计算方法。通过桥臂最大导通电压的研究，提出了两个换流角的解与无功功率的互补特性。依据无功方向优化选择换流角，有效降低了桥臂最大导通电压，减少了桥臂所需子模块的数量。通过换流角与电容电压耦合机理研究，提出了局部线性化的电容电压一阶模型，以此为基础提出了换流角前馈与比例—积分（PI ）控制相结合的电容电压控制策略，既提高了控制响应的快速性，又保证了电容电压的稳定性。通过PSCAD／EM TDC仿真验证了基于换流角的子模块电容电压控制方法的有效性。