基于tms28035的mmc的控制系统设计与实验研究

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1、第16卷第3期电源学报Vol.16No.3第2301期8年5月JournalofPowerSupplyMay2018DOI：10.13234/j.issn.2095鄄２８０５．２０１8．3.137中图分类号：TM46文献标志码：A基于TMS28035的MMC的控制系统设计与实验研究马凯，于佳丽（天津大学电气自动化与信息工程学院，天津300072）摘要：对模块化多电平变流器MMC（modularmultilevelconverter）子模块电容电压测量方法进行了仿真和实验研究。1个桥臂只需1个电压传感器，对桥臂PWM调制单元的电容电压进行测量，对处于未调制时间段单元的电容电压用桥臂电流的积分运

2、算得到。在兼顾开关损耗和电容电压均衡两个指标的基础上，综合利用2种子模块投切方式。基于TMS28035设计实验，验证了所提方法的可行性和有效性。关键词：模块化多电平变流器；电容电压分时检测；TMS28035DesignandExperimentalStudyoftheControlSystemofMMCBasedonTMS28035MAKai，YUJiali（SchoolofElectricalandInformationEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072,China）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Themeasurementmethodforthem

3、odulecapacitancevoltageofamodularmultilevelconverter（MMC）wasstudiedthroughsimulationsandexperiments.Abridge鄄armneededonlyonevoltagesensortomeasurethecapacitorvoltageofthebridge鄄armPWMmodulationunit,whilethecapacitancevoltageofanon鄄modulationunitwasobtainedac鄄cordingtobridge鄄armcurrentintegral.Incon

4、siderationoftwoindexes（i.e.,switchinglossandcapacitancevoltagebalan鄄ce）,twoswitchingmodesofmodulewerecomprehensivelyutilized.ExperimentsweredesignedbasedonTMS28035,andtheresultsverifiedthevalidityandeffectivenessoftheproposedcontrolmethod.Keywords:modularmultilevelconverter（MMC）;time鄄sharingdetecti

5、onofcapacitancevoltage;TMS280352001年，德国学者提出了一种新型多电平变的电压传感器使用引入的测量精度和控制延时等流器——模块化多电平变换器MMC（modularmul鄄问题，使系统可靠性大大降低，成本增加。文献[13][5]tilevelconverter）。它的主要拓扑特点是模块化的对传感器引起的延时进行了适当的补偿，但这并没结构，可扩展性强，同时由于电平数多，输出电压谐有减小电压传感器；文献[14鄄15]提出了电容电压观波含量少，可以省去输出滤波器。所以MMC非常适测算法，但是观测器设计很复杂，增加了系统设计合应用在中高压大功率变换场合，如高压直流的难度

6、；文献[16]提出依靠桥臂采样电流估计电容HVDC（highvoltagedirectivecurrent）输电领域的定电压值并根据测量桥臂电压值来修正电容电压以[9，12][1]频运行，或者高压大功率交流调速领域，对于减小通信负担的方法，然而这些都未能减少电压传[3]MMC的主要研究热点集中于数学模型、调制策略感的使用。[4][7]、环流抑制、电容电压平衡、直流母线或子模块故本文提出了一种简单的检测技术——桥臂电障、冗余控制和不平衡电网电压下的控制等方面，压分时检测方法，每个桥臂需要1个电压传感器，其中绝大部分控制技术需要测量子模块的电容电电容电压估计算法获得1个桥臂所有子模块的电压进行平

7、衡控制，当变流器子模块数较多时，大量容电压，结合排序算法，实现桥臂各个子模块电容收稿日期：2016鄄05鄄24；修回日期：2017鄄01鄄12电压的均衡。另外，本实现不同于传统采取FPGA与138电源学报总第77期光纤通信的方法，而以TMS28035作为控制芯片，算法确定投入的模块向量表。集采样、故障保护、PWM输出、数据选通于一体，使传统电容电压排序的全排序投切方式是根据得整体结构设计更加简单。模块电容电压