带有电容器电压平衡的改进级移PWM在单相模块化多电平转换器上的实验研究

模块化多电平转换器（MMC）是一种显著的电压源转换器拓扑，正在中高功率/电压应用中迅速获得普及，包括高压直流传输系统和电动汽车系统。然而，MMC面临着亚模块电容电压不平衡和循环电流的关键问题。MMC在其亚模块电容器之间均匀分配直流链接能量，而不是像传统电压源转换器那样将能量存储在一个大电容器中。在MMC中，亚模块浮动电容器连接直流输入电压和交流输出电压。因此，电容器电压必须保持平衡。现有的电容器电压控制在中高电压下难以处理许多门脉冲。需要一个有效的控制方案来解决前面提到的问题。本文介绍了一种基于通用控制调制方案（UCMS）和排序的电容电压平衡算法的改进级移PWM技术下的1-Φ MMC的性能分析。MATLAB/Simulink软件实现了针对1-Φ、七电平MMC的所提出的控制方法。仿真演示的结果显示，相位处置PWM在输出相电压的谐波失真方面优于其他级移PWM技术，如相位处置PWM和交替相位处置PWM。仿真结果还表明，排序基于的电容平衡算法有效地调节了亚模块电容器的电压。最后，实时GUI工具验证了使用dSPACE MicroLabBox 1202的1-Φ MMC实验原型的仿真结果。