1.一种CHB‑QAB拓扑结构的子模块电容优化控制方法,其特征在于:包括全桥与电容结构的基于dq坐标下电压电流的双闭环的载波移相控制,全桥结构与高频链路的四有源桥变换器的附加波动移相角控制,所涉及的CHB‑QAB拓扑结构包括:全桥与电容结构、全桥结构的高频链路、全桥结构与高频链路的四有源桥变换器结构和三相桥臂。
2.根据权利要求1所述的一种CHB‑QAB拓扑结构的子模块电容优化控制方法,其特征在于:所述全桥与电容结构的基于dq坐标下电压电流的双闭环的载波移相控制的方法包括如下步骤:
2.1)三相电网电压ua,ub,uc通过锁相环环节得到相位ωt,三相电网电压ua,ub,uc与ωt进行Park变换得到d轴分量ud,q轴分量uq,三相电网电流ia,ib,ic与ωt进行Park变换得到d轴分量id,q轴分量iq;
*
2.2)将虚拟直流母线电压的电压给定值UMVDC 减去虚拟直流母线电压的实际输出值UMVDC,经过PI调节器的输出值与输入电流在d轴的分量id作差,经过PI调节后的输出值与输入电压在d轴的分量相加后减去输入电流在q轴的分量iq与ωL相乘后的输出值实现对id的前馈解耦;
*
2.3)输入电流在q轴分量的给定值iq减去输入电流在q轴的分量的实际值iq,经过PI调节后的输出值与输入电压在q轴的分量相加后减去输入电流在d轴的分量id与ωL相乘后的输出值实现对iq的前馈解耦;
2.4)将步骤2.2)和步骤2.3)的解耦值输入到Park反变换中得到三相电压调制分量uxr,三相电压调制分量经过载波移相调制方法得到全桥与电容结构的驱动信号QHBx,uxr中x为a、b、c。
3.根据权利要求1所述的一种CHB‑QAB拓扑结构的子模块电容优化控制方法,其特征在于:所述四有源桥变换器的附加波动移相角控制方法包括如下步骤:*
3.1)将低压直流母线电压的电压给定值ULVDC 减去低压直流母线电压的实际输出值ULVDC,经过PI调节器的输出值得到直流移相角φDC;
3.2)全桥与电容结构中全桥结构处输出电流中的二倍频波动分量i2_x,与对应的子模块电容电压UC相乘得到全桥与电容结构中全桥结构输出的二倍频波动功率P2_x,,i2_x中x为a、b、c;
3.3)通过步骤3.2)中的波动功率得到对应的各相附加移相角Δφx(其中x为a、b、c)的方法为
式中,Δφx表示x相某全桥子模块结构的波动功率产生的附加波动移相角,P2_x为x相某全桥与电容结构中的全桥结构处输出的二倍频波动功率,fsw为四有源桥变换器的开关频率,Lsp为四有源桥变换器副边侧移相电感折算至原边的电感值,n为四有源桥变换器的变压器原副边绕组比,ULVDC为四有源桥变换器输出侧并联形成的低压直流母线电压,Uc为全桥与电容结构的电容电压;
3.4)将步骤3.2)得到的直流移相角φDC和步骤3.3)得到的各附加波动移相角Δφx相加得到最终的移相角调制信号φx,经过方波移相调制得到四有源桥变换器变压器原副边全桥结构的驱动信号QPHx、QSH,其中x为a、b、c。
4.根据权利要求3所述的一种CHB‑QAB拓扑结构的子模块电容优化控制方法,其特征在于:所述CHB‑QAB拓扑结构中,全桥与电容结构中的全桥结构输出电流中的二倍频波动分量i2_x,通过权利要求3所述的控制方法传递到四有源桥变换器高频链的变压器原边侧,该波动电流分量呈三相对称特性,在高频链处进行耦合抵消从而消除二倍频波动功率;i2_x中x为a、b、c。
5.根据权利要求3所述的一种CHB‑QAB拓扑结构的子模块电容优化控制方法,其特征在于:所述全桥与电容结构中的全桥结构的输出电流iHBx_i包含直流分量idc_x与二倍频的交流分量i2_x;在传统控制策略下,二倍频的交流分量i2_x由子模块大电容C吸收,仅有直流分量idc_x传递到后级四有源桥变换器的全桥结构处;在权利要求3所述的附加波动移相控制下,二倍频的交流分量i2_x与直流分量idc_x均通过控制方法传递至后级四有源桥变换器的全桥结构处;i2_x中x为a、b、c。