全桥模块化多电平变换器软启动策略

这篇文章题为《全桥模块化多电平变换器的闭环软启动策略以抑制涌流》，主要研究了如何在全桥模块化多电平变换器（FB-MMC）的启动过程中，通过闭环控制策略抑制涌流，并实现平滑的电容预充电。

技术亮点分析

全桥模块化多电平变换器（FB-MMC）的启动挑战：

FB-MMC由于其模块化设计，在启动过程中，存在各子模块（SM）电容电压初始为零的情况，若不当处理，容易产生严重的涌流，威胁系统稳定性。

本文在此背景下提出了一种创新的启动策略，以解决这一关键问题。

闭环软启动策略：

传统的启动方法，如采用限流电阻和开环控制等，往往存在启动时间长、涌流大、控制复杂等问题。

本文提出的闭环软启动策略，利用全桥子模块的负输出电压，能够在启动过程中完全抑制潜在的涌流，同时实现电容电压的快速均衡充电。

该方法的核心在于通过闭环控制调整直流电压为零，并在负载情况下有效防止涌流。

改进的启动策略：

在启动过程中，尤其是在旁路限流电阻时，由于负载的存在，可能会产生涌流。

本文进一步提出了一种改进的启动策略，通过有意控制直流电压为零，确保在主交流接触器闭合时电流为零，从而延长机械开关的使用寿命。

这种策略有效地解决了负载引起的涌流问题，并通过调节启动电流为斜坡形状，使电容器在启动过程中能够平稳、快速地充电。

仿真与实验验证：

本文通过仿真和实验验证了所提出策略的可行性和有效性。

仿真结果显示，利用改进的PSC-PWM方法，全桥MMC的交流输出电压范围得以扩大，完全抑制了启动时的涌流。

此外，实验结果进一步证明了该策略在实际应用中的有效性，特别是在提升启动速度、减小控制系统复杂性和提高系统可靠性方面具有显著优势。

总结

本文提出了一种创新的闭环软启动策略，有效解决了全桥模块化多电平变换器在启动过程中的涌流问题。

通过巧妙利用全桥子模块的负输出电压和闭环控制技术，本文的方法不仅简化了控制系统的设计，还显著提升了系统的启动速度和可靠性。

这种方法的成功应用，对于高压直流输电系统、交流电机驱动系统等领域具有重要的参考价值。

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