上海电力大学：2026年低频输电系统中M3C的共模电压注入故障穿越控制策略报告

(1)低频输电系统核心的功率变换器为模块化多电平矩阵变换器(M3C)，它是一种高电压、大功率新型AC/AC变换器拓扑结构。(2)为了解决M3C非冗余子模块(SM)故障穿越问题，本文提出了一种最优共模电压(CMV)注入方法的容错控制策略，实现故障情况下容错控制。当某一桥臂的参考电压超过其可用电压的调制范围时，超出部分将作为CMV注入到其他正常桥臂分支，此法CMV的参考值具有良好动态性，以适应不同的负载和故障。(3)相比于传统的中性点偏移(NPS)容错控制方法，本文所提方法采用幅度最小的CMV来避免每个桥臂分支的过调制，即注入的CMV为最优解，使得输入输出的电压范围(IORV)达到最大化。(4)本文通过桥臂环流控制桥臂间能量平衡控制，配置FPGA生成PWM调制波形，实时监控桥臂内各SM电容电压值并进行排序，运用最近电平逼近法(NLM)，实现桥臂内SM均压通过FPGA独立控制，减少了控制系统的计算量，优化了原有桥臂均压控制策略。