基于等效电流分解模型的模块化多电平交—交变换器控制方法

摘要

交—交变换器作为电能变换的关键环节,在统一电能质量调节器、电力机车牵引和变频电源等领域具有重要作用,模块化多电平交—交变换器(AC/AC-MMC)是直接交—交变频中具有广阔发展前景的一种拓扑结构.首先根据单相AC/AC-MMC桥臂电气量与输入、输出间的关系,推导得到输入回路、输出回路、环流回路相互解耦的等效电流分解模型,实现输入、输出及相间环流回路的独立控制;然后,建立关于该模型及电容电压平衡控制的性能指标评估函数,提出一种基于桥臂电平数遍历模型预测控制(MP C)方法,该方法以性能指标最优为目标,选取桥臂输出电平数最优值,实现对输入电流、输出电流、环流的准确跟踪,以及对子模块电容电压的平衡控制;基于所提MP C方法,提出子模块内部损耗均衡控制优化方法,通过均匀分配子模块左、右桥臂开关状态,实现子模块内部损耗均衡分布,提高系统运行可靠性;最后,搭建PSIM仿真模型,验证所提控制方法的可行性和有效性.