马 凯，于佳丽

（天津大学电气自动化与信息工程学院，天津300072）

2001年，德国学者提出了一种新型多电平变流器——模块化多电平变换器MMC（modular multilevel converter）。它的主要拓扑特点[5]是模块化的结构，可扩展性强，同时由于电平数多，输出电压谐波含量少，可以省去输出滤波器。所以MMC非常适合应用在中高压大功率变换场合，如高压直流HVDC（high voltage directive current）输电领域的定频运行[9，12]，或者高压大功率交流调速领域[1]，对于MMC的主要研究热点集中于数学模型[3]、调制策略[4]、环流抑制、电容电压平衡[7]、直流母线或子模块故障、冗余控制和不平衡电网电压下的控制等方面，其中绝大部分控制技术需要测量子模块的电容电压进行平衡控制，当变流器子模块数较多时，大量的电压传感器使用引入的测量精度和控制延时等问题，使系统可靠性大大降低，成本增加。文献[13]对传感器引起的延时进行了适当的补偿，但这并没有减小电压传感器；文献[14-15]提出了电容电压观测算法，但是观测器设计很复杂，增加了系统设计的难度；文献[16]提出依靠桥臂采样电流估计电容电压值并根据测量桥臂电压值来修正电容电压以减小通信负担的方法，然而这些都未能减少电压传感的使用。

本文提出了一种简单的检测技术——桥臂电压分时检测方法，每个桥臂需要1个电压传感器，电容电压估计算法获得1个桥臂所有子模块的电容电压，结合排序算法，实现桥臂各个子模块电容电压的均衡。另外，本实现不同于传统采取FPGA与光纤通信的方法，而以TMS28035作为控制芯片，集采样、故障保护、PWM输出、数据选通于一体，使得整体结构设计更加简单。……