摘要：基于串联结构的模块化组合变换器在中、高压输入电源中得到广泛采用,但是这类变换器中众多子模块的控制都需要高压电气隔离,这对控制系统的设计提出了较高要求。因此,基于两级式控制系统,设计了一种分组控制系统:将邻近的隔离电压较低的子模块结合成一个模块组,组内采用同一个控制器,通过光耦隔离来控制各子模块,从而减少了控制器和光纤数量,因此简化了控制并降低了成本。进而针对模块组结构,设计了一种冗余供电的辅助电源方案,能够提高供电可靠性。基于分组式控制系统搭建了一台输入10 kV、输出375 V、额定功率40 kW、包含36个子模块的谐振式模块化多电平直流变换器样机,并进行了实验验证。

摘要：随着大容量中压直流配电技术的迅速发展,模块化多电平直流变换器受到工业界和学术界的广泛关注。然而,实现高可靠的辅助供电是实现直流变换器在中压直流配电场景中应用的关键技术瓶颈之一。为此,提出一种面向模块化多电平中压直流变换器的高可靠自供电系统架构。该架构实现主控制器、子模块等辅电系统的中压直联馈电,从而无需额外低压直流电源,并且大幅提升系统启动速度。基于此架构设计,模块化多电平直流变换器的子模块控制器和旁路开关辅助供电均实现3倍冗余,提高系统容错运行的能力。在子模块电容预充电阶段,提出一种基于辅助电源自主控制的子模块电容均压方法,保证模块化多电平直流变换器可靠预充电。最终通过实验验证所提辅助供电系统架构的可行性。