PDF《基于零序电压注入的模块化多电平变流器故障容错控制》

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1 ) 式中: s 为故障模块个数;

Ud 为直流母线电压. 由式( 1) 可知, 当n 远大于s 时, 临界电压就趋 近于逆变器等效直流侧电压, 因而中性点调整的幅 度很小. 根据上述控制规律, 注入零序电压vo f f的表达 式如下: vo f f =Ue -v j j=a , b , c (

2 ) 以a相故障为例, 则新合成的三相调制信号v* a , v* b , v* c 可以表示为: v* a = va +vo f f =Ue v* b = vb +vo f f v* c = vc +vo f f ì ? í ? ? ? ? (

3 ) 参照中性点偏移方法, 本文所提零序电压注入 方法可以理解如下: 当故障相电压v j 小于或等于 ―

7 9 ― ・研制与开发・ 申科, 等 基于零序电压注入的模块化多电平变流器故障容错控制 Ue 时, 各相参考电压不作调整, 如图4( a ) 所示;

否则, 类似于中性点偏移方法, 各相电压由正序和零序 分量叠加而成, 如图4 ( b ) 所示. 图4 零序电压注入方法示意图 F i g .

4 D i a g r a mo f z e r o - s e q u e n c ev o l t a g e i n j e c t i o nm e t h o d 在整个调制比范围内, 故障 相电压v j 不超过Ue, 故障单元所在的桥臂最多有n- s 个子模块投 入运行, 输出线电压保持为故障前的幅值和相位. 2.

2 容错重构算法 不妨假设a相下桥臂的一个子模块发生故障, n=4, 为了维持正常的输出, 系统容错控 制总体框 架如图5所示. 图5 容错控制总体框架示意图 F i g .

5 D i a g r a mo f t h eo v e r a l l f r a m e w o r ko f f a u l t - t o l e r a n t c o n t r o l 当调制比 M ≤( 1-2 s / n) 时, 将不需要动作的 开关信号分配给发生故障的子模块, 参考电压与正 常情况下没有变化;

当调制比处于[ ( 1-2 s / n) , 1] 的范围内 时, 故障相调制波被限幅在[-1, ( 1-

2 s / n) ] 的范围内, 具体表达式如下: v* a ( ω t) = 1-

2 s n ω t∈T1 Ms i nω t ω t∈T1 { (

4 ) T1: a r c s i n 1-

2 s n M ? è ? ? ? ? ÷ ÷ ≤ω t