[发明专利]一种基于稳态电容电压排序的MMC电磁干扰源合成方法

权利要求书

1.一种基于稳态电容电压排序的MMC电磁干扰源合成方法，所述MMC由A、B、C三相的上下桥臂共六个桥臂组成，每个桥臂中含有N个子模块和一个桥臂电感，N为整数，每个子模块中包括上开关管和下开关管，其特征在于，包括以下步骤：

S1.利用MMC系统参数和负载参数合成稳态时的桥臂电流i_xy(t)，利用最近电平逼近调制原理推导出上下桥臂投入的子模块数目n_xy(t)；其中，x代表相编号，x＝A，B或C；y代表桥臂编号，y＝上桥臂p或下桥臂n；

S2.给定初始时刻t₀的子模块电容电压u_{C_xyz}(t₀)，按照从小到大的顺序进行排序，结合初始时刻投入的子模块数目n_xy(t₀)得到初始时刻所有子模块的开关函数S_xyz(t₀)，进而推导出下一时刻所有子模块电容电流和子模块电容电压；其中，z代表子模块编号，z＝1，2，···，N；

S3.利用前一时刻t_k的子模块数目n_xy(t_k)和所有子模块的开关函数S_xyz(t_k)，推导下一时刻t_k+1的所有子模块电容电流i_{C_xyz}(t_k+1)和子模块电容电压u_{C_xyz}(t_k+1)，利用t_k+1时刻的子模块电容电压，结合桥臂电流i_xy(t_k+1)的正负性和上下桥臂投入的子模块数目n_xy(t_k+1)，通过电容电压排序算法得出t_k+1时刻所有子模块的开关函数S_xyz(t_k+1)；其中，k代表时刻编号，k＝0，1，2，···；

S4.重复S3，得到所有时刻下的所有子模块开关函数S_xyz(t)；

S5.结合上下开关管的开通和关断时间，将子模块开关函数S_xyz(t)修正为梯形波，最终实现所有电磁干扰源的波形合成。

2.如权利要求1所述的MMC电磁干扰源合成方法，其特征在于，所述桥臂电流i_xy(t)包括直流分量、基频分量和二倍频分量，具体为：

上下桥臂的直流分量相等：

式中

上下桥臂的基频分量大小相等但方向相反：

上下桥臂的二倍频分量大小相等且方向相同：

i_{2_Ap}(t)＝i_{2_An}(t)＝I₂sin(2ω₀t+ψ)

式中其中，u_O为输出电压幅值，i_O为输出电流幅值，U_dc为直流电压幅值，为负载功率因数角，ω₀为工频角频率，m为调制比，R为负载电阻值，L为负载电感值，C为子模块电容值，abs[x]表示对x取模值，angle[x]表示对x取角度。

3.如权利要求1所述的MMC电磁干扰源合成方法，其特征在于，上下桥臂投入的子模块数目n_xy(t)包括上桥臂投入的子模块数目n_xp(t)和下桥臂投入的子模块数目n_xn(t)，具体为：

其中，ω₀为工频角频率，m为调制比，round()表示取整。