一种新型模块化多电平交流侧预充电控制策略

模块化多电平换流器(MMC)具有开关频率低、运行损耗小、波形质量高、子模块易扩展、故障处理能力强等特点,在学术界和工业界得到越来越多的关注。MMC正常工作前必须要进行预充电控制,即将子模块电容电压充至额定电压值,其目的是降低冲击电流,避免设备损坏,保证系统正常运行。此处提出一种新的交流侧预充电控制策略,首先通过子模块电容电压闭环控制得到子模块的充电功率,然后通过功率守恒得到交流电网释放的总功率。同时在充电过程中考虑桥臂内均压和桥臂间功率差控制,最终实现上、下桥臂子模块电容电压一起充电。通过实验验证所提策略的正确性。

一种基于EtherCAT的模块化多电平变流器的控制器架构

模块化多电平变流器(MMC)具有大量子模块,控制结构系统复杂度和成本均大为增加,且传统的CAN通信或RS 485通信传输速率较慢,可靠性较低,导致各子模块之间信号同步性较差,难以满足多个控制器之间协调运行及高速可靠的通信要求。针对这一问题,本文引入Ether CAT工业以太网技术,提出一种基于Ether CAT的模块化多电平变流器的控制器架构方案。相比于传统分层控制方案,该方案仅包括主站控制器和从站控制器两层,简化了控制结构,而且极大地提高了主从站间的传输速率及可靠性,同时该方案可以精确地保证控制器间的载波信号同步。基于该方案搭建了三相MMC实验平台,实验结果表明了该方案的可行性与正确性。