基于桥臂电流直接控制的模块化多电平矩阵变换器

摘要

本文首先对级联式模块化多电平矩阵变换器(Modular Multilevel Matrix Converters,MMMC或M3C)进行小信号建模,得出M3C各相桥臂开关周期平均值模型,并设计桥臂电流控制器.然后分析M3C各部分之间的功率关系,提出一种基于桥臂电流直接控制的M3C综合控制方案,不需要复杂的解耦控制.该方法内环采用桥臂电流直接反馈控制,可实现输入/出相电流和内部环流的三重控制,不需要专门的环流控制器;外环采用多层次电容电压平衡控制,并且各桥臂电容电压控制几乎相互独立,易于实现分布式控制.最后通过仿真验证了所提控制方案的可行性和有效性,并具有优良的动静态特性.