三電平中點(diǎn)箝位級(jí)聯(lián)變換器（3LNPC-CC）的均壓策略應(yīng)保證單元模塊直流側(cè)故障后,變換器仍能正常運(yùn)行。為了平衡3LNPC-CC直流側(cè)故障后的電壓,提出了一種針對(duì)3LNPC-CC的均壓調(diào)制策略,該策略可在模塊直流故障后,通過(guò)開關(guān)冗余矢量的轉(zhuǎn)換進(jìn)行容錯(cuò)控制,保證模塊內(nèi)直流側(cè)電壓穩(wěn)定以及模塊內(nèi)中點(diǎn)電位平衡。通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該算法的正確性及有效性。 

【文章來(lái)源】：電力電子技術(shù). 2020,54(07)北大核心CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

圖１多模塊３ＬＮＰＣ－ＣＣ拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｍｕｌｔｉ?ｍｏｄｕｌｅ?３ＬＮＰＣ－ＣＣ??

ＮＰＣ－ＣＣ中有模塊出現(xiàn)直流側(cè)電源故障??時(shí)，需要對(duì)故障模塊充電以保證其正常工作。為了??解決上述問題，可以通過(guò)對(duì)３ＬＮＰＣ－ＣＣ的開關(guān)冗??余矢量的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。具體實(shí)現(xiàn)方法為：首先確定變??換器工作的功率流向，在兩個(gè)電容器適當(dāng)充放電??時(shí)，通過(guò)開關(guān)狀態(tài)上下改變直流側(cè)。各模塊９種開??關(guān)狀態(tài)對(duì)其支撐電容的充放電影響如表１所示，??若則需對(duì)Ｃ２充電，對(duì)Ｃ，放電，反之亦然。??表１?３ＬＮＰＣ－ＣＣ充電樓式??Ｔａｂｌｅ?１?Ｃｈａｒｇｉｎｇ?ｍｏｄｅｓ?ｏｆ?３ＬＮＰＣ－ＣＣ??圖２?ＮＰＣ模塊開關(guān)簡(jiǎn)化圖??Ｆｉｇ．?２?Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＮＰＣ?ｍｏｄｕｌｅ?ｓｗｉｔｃｈ??每個(gè)模塊單元由兩個(gè)橋臂構(gòu)成，一個(gè)橋臂單??元可輸出３種電平，即�。酰�，－ｕ＜ｂ；?—個(gè)模塊單元??可以得到５種輸出電平，??各模塊的端口電壓由ａ橋臂和ｂ橋臂可在９種開??關(guān)狀態(tài)、５種電壓等級(jí)下產(chǎn)生的端口電壓差得到。??ｎ模塊級(jí)聯(lián)的３ＬＮＰＣ－ＣＣ產(chǎn)生如＋１的電壓電平。??１（Ｐ），?導(dǎo)通??ＳＫ＝?〇（〇），?Ｖｔ２＊Ｖｗ?導(dǎo)通?（１）??．－ｌ（ｎ），?％和％４?導(dǎo)通??式中：Ｋ＝Ａ，Ｂ；ｆｃ＝ａ，ｂ。??得到中點(diǎn)箝位（ＮＰＣ）模塊開關(guān)簡(jiǎn)化圖見圖２。??要為網(wǎng)側(cè)負(fù)載提供能量；在３模塊３ＬＮＰＣ－ＣＣ需??要合成±４，０電平時(shí)，故障模塊合成０電平，以不??向網(wǎng)側(cè)輸出能量；當(dāng)在３模塊３ＬＮＰＣ－ＣＣ需要合??成±３，±２和±１電平時(shí)，故障模塊將合成反向電??平，為故障模塊電平支撐電容充電。??表２直流側(cè)故障后容錯(cuò)調(diào)制策略??Ｔａｂｌｅ?２?Ｆａｕｌｔ－ｔｏｌｅｒａｎｔ?ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ?ａｆｔｅｒ

為例，當(dāng)變換器直流側(cè)故障后，其容??錯(cuò)調(diào)制策略如表２所示。其中Ｎ為正常模塊，Ｆ為??直流側(cè)故障模塊。該調(diào)制策略將根據(jù)直流側(cè)電壓??大小來(lái)確定故障模塊位置。當(dāng)確定故障模塊位置??后，調(diào)制策略將盡量少的合成利用故障模塊為網(wǎng)??ｆｆｉｌｊ提供能量的開關(guān)狀態(tài)，盡量多的為故障模塊合??成可以為其支撐電容充電的模塊。因此在３模塊??３ＬＮＰＣ－ＣＣ需要合成±６和±５電平時(shí)，故障模塊需??＂（１０?ｍｓ／格）?＂（ｔＯ?ｍｓ／格）??（ａ＞移相敉波空間矢＊脈寬ＷＩＩＭ?均ｆｆｉ策略??圖３?３ＬＮＰＣ－ＣＣ的靜態(tài)實(shí)驗(yàn)波形??Ｆｉｇ．?３?Ｓｔａｔｉｃ?ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｗａｖｅｆｏｒｍｓ?ｏｆ?３ＬＮＰＣ－ＣＣ??通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以看出，圖３ａ為通過(guò)移相載波空??間矢量脈寬調(diào)制后變換器輸出波形，各模塊按照??固定相位差合成相同的電平。圖３ｂ為所述均壓控??制算法，該算法將對(duì)各模塊開關(guān)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，以??達(dá)到３ＬＮＰＣ－ＣＣ模塊內(nèi)和模塊間電壓平衡。??圖４示出單個(gè)直流側(cè)故障時(shí)變換器的啟動(dòng)狀??態(tài)。其中，ｔＡ為模塊１直流電壓，認(rèn)為模塊２直流??電壓，ｆ／３為模塊３直流電壓乂為輸出電流。在變??換器啟動(dòng)時(shí)，由于直流側(cè)發(fā)生故障，因此故障模塊??啟動(dòng)時(shí)電壓為零，通過(guò)故障后均壓策略的調(diào)控，電??壓逐漸恢復(fù)至正常水平，如圖４ａ所示。通過(guò)所述??算法，在３ＬＮＰＣ－ＣＣ電壓恢復(fù)正常的過(guò)程中，故障??模塊的電容電壓仍然保持平衡，故故障模塊在電??３?３ＬＮＰＣ－ＣＣ直流側(cè)故障及均壓策略??當(dāng)３ＬＮＰＣ－ＣＣ中有模塊出現(xiàn)直流側(cè)電源故障??時(shí)，需要對(duì)故障模塊充電以保證其正常工作。為了??解決上述問題，可以通過(guò)對(duì)３ＬＮＰＣ－ＣＣ的開


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