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申请/专利权人：重庆大学

摘要：本发明涉及一种无母线电压传感器的模块化多电平整流器及其可控整流方法，属于电力电子技术领域。模块化多电平变流器用作整流器时，移除输出端直流电压传感器但同样实现系统输出电压和输入电流的高效闭环控制。该方法为：通过MMC‑Rectifier的子模块电容电压值和预测算法得到直流母线电压值，替代传统用高压直流电压传感器获取直流母线电压值；通过有功功率对应电流分配在q轴电流和无功功率对应电流分量分配在d轴电流，实现输入有功功率和无功功率的解耦和闭环控制。本发明方法能够减少传感装置使用，降低成本，同时在直流母线电压传感装置失效时，能保证MMC‑Rectifier正常工作，大幅增强系统可靠性，具有推广应用价值。

主权项：1.一种无母线电压传感器的模块化多电平整流器，其特征在于，包括：三个相单元，每一相单元包括上桥臂和下桥臂，每个桥臂由N个串联连接的子模块和一个桥臂电感Larm组成；子模块，由两个开关器件和一个电容器组成；模块化多电平整流器MMC-Rectifier整流桥传感器检测系统，包括线电流传感器，线电压传感器，子模块电容电压传感器和桥臂电感电流传感器，移除了输出端直流母线电压传感器；3个PI控制器，标记为PI1、PI2、PI3，PI1用于直流母线电压的闭环控制，PI2用于电网输入MMC-Rectifier有功功率电流分量的闭环控制，PI3用于电网输入MMC-Rectifier无功功率电流分量的闭环控制；还包括滤波算法，所述滤波算法为一个周期内直流母线输出端直流电压的平均值，并作为下一个控制周期的直流母线输出电压反馈值，通过滤波算法能减少预测算法得到的输出端直流电压的波动，从而降低电网输入电流的谐波量；通过整流器所需输出直流电压值确定直流母线电压参考值，将直流母线电压参考值减去所述通过滤波算法的直流母线输出电压反馈值作为PI1控制器的输入端，从PI1控制器的输出端得到控制有功功率电流分量参考量iq_ref，使PI1控制器实现直流母线电压的闭环控制,用以调节输出直流电压大小；将直流母线电压闭环控制输出得到q轴电流参考量，即有功功率电流分量参考量iq_ref，与三相电网电流经过Park变换得到q轴电流反馈量iq，两者差值作为q轴PI2控制器的输入端，输出端为MMC-Rectifier控制所需的q轴电压参考量，使PI2控制器实现电网输入MMC-Rectifier有功功率电流分量的闭环控制，用以调节输入有功功率和对应电流分量大小；通过电网所需的无功功率补偿量确定MMC-Rectifier的无功功率，将MMC-Rectifier的无功功率除以电网电压d轴电压值得到d轴电流参考量为id_ref，与三相电网电流经过Park变换得到d轴电流反馈量id，两者差值作为d轴PI3控制器的输入端，输出端为MMC-Rectifier控制所需的d轴电压参考量vd_ref，使PI3控制器实现电网输入MMC-Rectifier无功功率电流分量的闭环控制，用以调节输入无功功率电流分量大小；所述模块化多电平整流器MMC-Rectifier的输入端通过滤波电感与电网电压相连，输出端为直流母线电压侧，所述电网为三相交流电网，所述输出端与负载或直流电网相连。

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百度查询： 重庆大学 一种无母线电压传感器的模块化多电平整流器及其可控整流方法