求1所述的子模块混合型模块化多电平变流器的调制方法，其特征在 于，所述根据每相待输出指令电压波形，确定每相桥臂中每个子模块的调制波具体为： 对所述每相待输出指令电压波形进行平移、翻转和拉伸变换中的至少一种处理，或将 所述每相待输出指令电压波形定义为所述每相桥臂中子模块的调制波，获得所述每相桥臂 中每个子模块的调制波。3. 根据权利要求2所述的子模块混合型模块化多电平变流器的调制方法，其特征在 于，所述对所述每相待输出指令电压波形进行平移、翻转和拉伸变换中的至少一种处理，或 将所述每相待输出指令电压波形定义为所述每相桥臂中子模块的调制波，获得所述每相桥 臂中每个子模块的调制波的步骤包括： 对所述每相待输出指令电压波形进行翻转，获得每相桥臂的上桥臂的每个半桥子模块 的调制波； 将所述每相待输出指令电压波形定义为每相桥臂的下桥臂的每个半桥子模块的调制 波； 对所述每相待输出指令电压波形进行翻转和平移，获得每相桥臂的上桥臂的每个全桥 子模块的第一调制波； 对所述每相待输出指令电压波形进行平移，获得每相桥臂的上桥臂的每个全桥子模块 的第二调制波； 对所述每相待输出指令电压波形进行平移，获得每相桥臂的下桥臂的每个全桥子模块 的第三调制波； 对所述每相待输出指令电压波形进行翻转和平移，获得每相桥臂的下桥臂的每个全桥 子模块的第四调制波； 其中，获得所述每相桥臂的上桥臂的每个半桥子模块的调制波的具体公式为：获得所述每相桥臂的下桥臂的每个半桥子模块的调制波的具体公式为：获得所述每相桥臂的上桥臂的每个全桥子模块的第一调制波的具体公式为：获得所述每相桥臂的上桥臂的每个全桥子模块的第二调制波的具体公式为：获得所述每相桥臂的下桥臂的每个全桥子模块的第三调制波具体公式为：获得所述每相桥臂的下桥臂的每个全桥子模块的第四调制波具体公式为；式中，所述]为第j相待输出指令电压波形，所述j取A、B或C，分别表示A相、B相 或C相，所述uhalf ]为第j相的上桥臂的半桥子模块的调制波，所述u half ]+为第j相的下桥 臂的半桥子模块的调制波，所述Ufullu为第j相上桥臂的全桥子模块的第一调制波，所述 U fulU为第j相上桥臂的全桥子模块的第二调制波，所述u full3 ]+为第j相下桥臂的全桥子 模块的第三调制波，所述ufull4 ]+为第j相下桥臂的全桥子模块的第四调制波，所述M表示 调制深度，所述&为相电压有效值，所述ω为待输出指令电压波形频率，所述钱为待输出 指令电压波形初相。4.根据权利要求3所述的子模块混合型模块化多电平变流器的调制方法，其特征在 于，所述将每相桥臂中所述每个子模块的载波与所述每个子模块的调制波进行比较，生成 输入至每相桥臂中所述每个子模块的控制信号具体包括步骤： 将每相桥臂的上桥臂的每个半桥子模块的载波与每相桥臂的上桥臂的所述每个半桥 子模块的调制波进行比较，生成输入至每相桥臂的上桥臂的所述每个半桥子模块的控制信 号； 将每相桥臂的下桥臂的每个半桥子模块的载波与每相桥臂的下桥臂的所述每个半桥 子模块的调制波进行比较，生成输入至每相桥臂的下桥臂的所述每个半桥子模块的控制信 号； 将每相桥臂的上桥臂的每个全桥子模块的载波与每相桥臂的上桥臂的所述每个全桥 子模块的所述第一调制波以及所述第二调制波分别进行比较，生成输入至每相桥臂的上桥 臂的所述每个全桥子模块的第一控制信号和第二控制信号； 将每相桥臂的下桥臂的每个全桥子模块的载波与每相桥臂的下桥臂的所述每个全桥 子模块的所述第三调制波以及所述第四调制波分别进行比较，生成输入至每相桥臂的下桥 臂的所述每个全桥子模块的第三控制信号和第四控制信号。5. 根据权利要求1所述的子模块混合型模块化多电平变流器的调制方法，其特征在 于，所述确定每相桥臂中每个子模块的载波频率及载波相位的步骤包括： 每相桥臂中所述半桥子模块的载波频率为所述全桥子模块的载波频率的两倍，每相桥 臂的上桥臂的子模块的基准相位均依次为〇、2 π /Ν、2Χ2 π /N、……、（N-I) X2 π /N，每相 桥臂的下桥臂的子模块的基准相位均依次为〇、2 3t/N、2X2jt/N、……、（N-I) X2JT/N，每 相桥臂中所述全桥子模块的载波相位依次为所述子模块的基准相位除以2加上π /4,每相 桥臂中所述半桥子模块的载波相位维持为所述基准相位。6. -种子模块混合型模块化多电平变流器的调制系统，所述子模块混合型模块化多电 平变流器的每相桥臂的上桥臂与下桥臂均包括N个串联的子模块，N个子模块包括M个半 桥子模块以及N-M个全桥子模块，其中，所述N为正整数，所述M为正整数，所述N大于所述 M，其特征在于， 所述子模块混合型模块化多电平变流器的调制系统包括： 第一确定模块，用于根据每相待输出指令电压波形，确定每相桥臂中每个子模块的调 制波，其中，所述子模块的调制波包括半桥子模块的调制波和全桥子模块的调制波； 第二确定模块，用于确定每相桥臂中每个子模块的载波频率及载波相位； 第三确定模块，用于根据每相桥臂中每个子模块的所述载波频率以及所述载波相位， 确定每相桥臂中每个子模块的载波； 比较模块，用于将每相桥臂中所述每个子模块的载波与所述每个子模块的调制波进行 比较，生成输入至每相桥臂中所述每个子模块的控制信号； 获取模块，用于根据各所述控制信号，分别控制每相桥臂中各子模块投入或切断，获取 每相桥臂中所述每个子模块的输出电压波形； 处理模块，用于将每相桥臂中投入的子模块的输出电压波形叠加，得到所述子模块混 合型模块化多电平变流器的每相桥臂输出电压波形。7. 根据权利要求6所述的子模块混合型模块化多电平变流器的调制系统，其特征在 于， 所述第一确定模块，具体用于对所述每相待输出指令电压波形进行平移、翻转和拉伸 变换中的至少一种处理，或将所述每相待输出指令电压波形定义为所述每相桥臂中子模块 的调制波，获得所述每相桥臂中每个子模块的调制波。8. 根据权利要求7所述的子模块混合型模块化多电平变流器的调制系统，其特征在 于，所述第一确定模块包括： 第一确定单元，用于对所述每相待输出指令电压波形进行翻转，获得每相桥臂的上桥 臂的每个半桥子模块的调制波； 第二确定单元，用于将所述每相待输出指令电压波形定义为每相桥臂的下桥臂的每个 半桥子模块的调制波； 第三确定单元，用于对所述每相待输出指令电压波形进行翻转和平移，获得每相桥臂 的上桥臂的每个全桥子模块的第一调制波； 第四确定单元，用于对所述每相待输出指令电压波形进行平移，获得每相桥臂的上桥 臂的每个全桥子模块的第二调制波； 第五确定单元，用于对所述每相待输出指令电压波形进行平移，获得每相桥臂的下桥 臂的每个全桥子模块的第三调制波； 第六确定单元，用于对所述每相待输出指令电压波形进行翻转和平移，获得每相桥臂 的下桥臂的每个全桥子模块的第四调制波； 其中，获得所述每相桥臂的上桥臂的每个半桥子模块的调制波的具体公式为：获得所述每相桥臂的下桥臂的每个半桥子模块的调制波的具体公式为：获得所述每相桥臂的上桥臂的每个全桥子模块的第一调制波的具体公式为：获得所述每相桥臂的上桥臂的每个全桥子模块的第二调制波的具体公式为：获得所述每相桥臂的下桥臂的每个全桥子模块的第三调制波具体公式为：获得所述每相桥臂的下桥臂的每个全桥子模块的第四调制波具体公式为；式中，所述]为第j相待输出指令电压波形，所述j取A、B或C，分别表示A相、B相 或C相，所述uhalf ]为第j相的上桥臂的半桥子模块的调制波，所述u half ]+为第j相的下桥 臂的半桥子模块的调制波，所述Ufullu为第j相上桥臂的全桥子模块的第一调制波，所述 U fulU为第j相上桥臂的全桥子模块的第二调制波，所述u full3 ]+为第j相下桥臂的全桥子 模块的第三调制波，所述ufull4 ]+为第j相下桥臂的全桥子模块的第四调制波，所述M表示 调制深度，所述&为相电压有效值，所述ω为待输出指令电压波形频率，所述_为待输出 指令电压波形初相。9.根据权利要求8所述的子模块混合型模块化多电平变流器的调制系统，其特征在 于，所述比较模块包括： 第一比较单元，用于将每相桥臂的上桥臂的每个半桥子模块的载波与每相桥臂的上桥 臂的所述每个半桥子模块的调制波进行比较，生成输入至每相桥臂的上桥臂的所述每个半 桥子模块的控制信号； 第二比较单元，用于将每相桥臂的下桥臂的每个半桥子模块的载波与每相桥臂的下桥 臂的所述每个半桥子模块的调制波进行比较，生成输入至每相桥臂的下桥臂的所述每个半 桥子模块的控制信号； 第三比较单元，用于将每相桥臂的上桥臂的每个全桥子模块的载波与每相桥臂的上桥 臂的所述每个全桥子模块的所述第一调制波以及所述第二调制波分别进行比较，生成输入 至每相桥臂的上桥臂的所述每个全桥子模块的第一控制信号和第二控制信号； 第四比较单元，用于将每相桥臂的下桥臂的每个全桥子模块的载波与每相桥臂的下桥 臂的所述每个全桥子模块的所述第三调制波以及所述第四调制波分别进行比较，生成输入 至每相桥臂的下桥臂的所述每个全桥子模块的第三控制信号和第四控制信号。10.根据权利要求6所述的子模块混合型模块化多电平变流器的调制系统，其特征在 于，每相桥臂中所述半桥子模块的载波频率为所述全桥子模块的载波频率的两倍，每相桥 臂的上桥臂的子模块的基准相位均依次为〇、2 π /Ν、2Χ2 π /N、……、（N-I) X2 π /N，每相 桥臂的下桥臂的子模块的基准相位均依次为〇、2 3t/N、2X2jt/N、……、（N-I) X2JT/N，每 相桥臂中所述全桥子模块的载波相位依次为所述子模块的基准相位除以2加上π /4,每相 桥臂中所述半桥子模块的载波相位维持为所述基准相位。
【专利摘要】本发明涉及子模块混合型模块化多电平变流器的调制方法及系统，根据每相待输出指令电压波形，确定每相桥臂中每个子模块的调制波，其中，所述子模块的调制波包括半桥子模块的调制波和全桥子模块的调制波，根据每相桥臂中所述每个子模块的载波与所述每个子模块的调制波进行比较产生的控制信号，分别控制每相桥臂中各子模块投入或切断，将每相桥臂中投入的子模块的输出电压波形叠加，得到每相桥臂输出电压波形。半桥子模块的调制波用于与半桥子模块的载波进行调制，全桥子模块的调制波用于与全桥子模块的载波进行调制，从而实现对混合型子模块载波和调制波的精确调制，有利于提高子模块混合型模块化变流器输出电压波形的质量。
【IPC分类】H02M7/49
【公开号】CN105356780
【申请号】CN201510706087
【发明人】魏承志, 练睿, 文安, 赵曼勇, 饶宏, 李岩, 曾勇刚, 许树楷, 黄维芳, 牟敏, 金鑫, 叶睆
【申请人】南方电网科学研究院有限责任公司, 中国南方电网有限责任公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月23日