韩鹏程，何晓琼

（西南交通大学电气工程学院，成都610031）

多电平变换器近年来在高压大功率的场合得到了广泛的应用[1-3]。级联型变换器由于其模块化、可扩展性以及简单的布局，其拓扑结构近年来得到了广泛的研究[4-5]。级联变换器的一种拓扑结构是基于H桥级联的整流器CHBR（cascaded H-bridge rectifier），它可以将高压交流电转换为低压直流电，并且被应用于电力电子变压器PETT（power electronic traction transformer）和固态变压器 SST（solid state transformer），从而取代传统的变压器[4-6]。但是一旦各模块输入功率或者输出功率不相等，CHBR各模块直流侧电容电压将会不均衡。

为了保证直流侧电容电压的均衡，很多的方法在工业界和学术界被提出[4-20]。文献[4]将电力电子变压器的整流侧通过直直变换器将CHBR的输出电压隔离，然后把每个单元并联实现所有模块输出相等。但是，PET仍然通过使用PI控制器保持电压的均衡。如果上述结构中没有将输出电压并联，就必须需要通过加入控制策略，保证当模块输出功率不平衡时输出电压的平衡。文献[8]中分别讨论了3种以PI控制器为基础的CHBR电压均衡策略，并通过理论分析与仿真找到了其中正确的控制策略；文献[9]分析并验证了PI控制电压均衡的限制问题，尤其是在文献[10]中，一种新型的模块化级联多电平变换器也被应用于电压均衡，这种转换器有着使用PI控制器的多绕组高频变压器。上述文献都阐述了PI控制器如何改变每个模块输入输出功率来控制直流侧电压的均衡，该方法具有较好的鲁棒性，并且在工业中得到了广泛的应用。……