CN109709363A - 级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制系统，其中模拟装置包括用于生成测试电流的电流发生器及子模块系统，子模块系统包含串联的上、下桥臂测试单元，用于接收电流发生器产生的电流，并输出子模块的电容电压信号；级联变流器系统参数模型，用于向电流控制器和电压控制器输出与实际级联型变流器系统参数及运行工况相对应的电流和电压参考信号；电流控制器，用于生成电流发生器的控制信号；电压控制器，用于生成子模块系统各测试单元中开关器件的控制信号。同时提供了一种控制方法。本发明可以实现对级联型变流器任意子模块的运行工况模拟，并且实现多个子模块在多种工况下的同时测试，节省测试成本并提升测试效率和准确性。

Description

级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及一种级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统。

背景技术

级联型变流器由子模块级联构成，其基本结构使得系统便于拓展，在高电压、大容量的运行场景下具备良好前景。由于子模块的运行特性与变流器密切相关，为了确保变流器的长期可靠运行，对子模块在实际工况中的运行特性进行测试具有重要的意义。然而，传统的级联型变流器子模块测试方法需要搭建较完整的级联变流器系统，其局限性在于：

1)搭建系统带来高昂的时间、经济成本；

2)测试过程中极大的功率损耗；

3)搭建变流器的系统及运行参数无法灵活调整。

因此需要一种简单、可靠的测试电路用来准确模拟被测子模块在实际系统中的运行工况，并实现多个子模块在多种工况下的同时测试，以提高测试效率。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

针对现有技术中存在的上述不足，本发明的目的是提供一种级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统。本发明所提供的控制系统，结构简单、可靠，能够准确模拟被测子模块在实际系统中的运行工况，并实现多个子模块在多种工况下的同时测试，进而提高测试效率。

本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法，其中，

所述级联型变流器多子模块多工况模拟装置包括：用于生成测试电流的电流发生器以及子模块系统，所述子模块系统包括串联连接的上桥臂测试单元模块和下桥臂测试单元模块，所述上桥臂测试单元模块包括若干串联连接的上桥臂测试单元，所述下桥臂测试单元模块包括若干串联连接的下桥臂测试单元，其中每一个测试单元均包括两个反向串联连接的被测子模块，所述上桥臂测试单元和下桥臂测试单元接收所述电流发生器生成的测试电流；

所述控制方法采用电流控制器、电压控制器以及级联变流器系统参数模型模块进行，所述上、下桥臂测试单元向所述电压控制器输出各测试单元中被测子模块的电容电压信号；其中：

根据实际级联型变流器系统参数及运行工况，级联变流器系统参数模型模块分别向电流控制器和所述电压控制器输出相应的参考电流信号和参考电压信号；

采用所述电流控制器控制并调节所述电流发生器生成的测试电流；

采用所述电压控制器控制并平衡所述上桥臂测试单元、下桥臂测试单元中被测子模块的电容电压。

优选地，所述电流控制器，接收生成的测试电流信号及所述级联变流器系统参数模型模块输出的参考电流信号共同生成所述电流发生器的控制信号，并通过所述控制信号调节所述电流发生器输出电流，使得所述电流发生器输出的电流信号与所述级联变流器系统参数模型模块输出的参考电流信号相同。

优选地，所述电流控制器采集电流发生器的三相输出电流i_k(k＝a,b,c)及级联变流器系统参数模型模块输出的参考电流i_k.ref(k＝a,b,c)，计算三相输出电流i_k(k＝a,b,c)与参考电流i_k.ref(k＝a,b,c)之间的电流差值，经过调制后作为电流发生器的控制信号。

优选地，所述电压控制器，接收所述子模块系统输出的内部各测试单元中被测子模块的电容电压信号，以及所述级联变流器系统参数模型模块输出的参考电压信号，生成所述各测试单元中开关器件的控制信号，使所述子模块系统内部各测试单元中被测子模块的电容电压平衡，并且与实际级联型变流器中需要模拟的子模块的电容电压相同。

优选地，所述电压控制器包括：分别与上、下桥臂测试单元相对应的上、下桥臂控制单元，其中每一个控制单元均包括电容均压模块及电压调制模块；其中：

所述电容均压模块的输入包括：所述电流发生器输出电流的电流信号、所述子模块系统输出的内部各测试单元中被测子模块的电容电压信号以及所述级联变流器系统参数模型模块输出的参考电压信号，所述参考电压信号包括平均电容电压与子模块参考电压；所述电容均压模块输出所述子模块系统中对应测试单元的目标电压信号；

所述电压调制模块采用电压调制方法将所述电容均压模块生成的目标电压信号调制为所述子模块系统中对应测试单元中各开关器件的控制信号。

优选地，所述桥臂控制单元对所述子模块系统中对应的桥臂测试单元的电容电压进行闭环控制，将对应的桥臂测试单元中两个被测子模块的电容电压信号V_ui.1与V_ui.2分别与所述级联变流器系统参数模型模块输出的平均电容电压信号V_avg作差得到电容电压差值△V_ui.1与ΔV_ui.2，将电容电压差值与电流发生器输出的a相电流的方向相乘，再与所述级联变流器系统参数模型模块输出的电压参考信号u_ui.ref1与u_ui.ref2叠加后，通过电压调制产生对应的桥臂测试单元中两个被测子模块的控制信号，从而使对应的桥臂测试单元中两个被测子模块的电容电压V_ui.1与V_ui.2与实际级联型变流器中需要模拟的子模块电容电压相同。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于实现上述方法的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制系统，包括：电流控制器、电压控制器以及级联变流器系统参数模型模块，级联型变流器多子模块多工况模拟装置的上、下桥臂测试单元接收电流发生器生成的电流，并向电压控制器输出各测试单元中被测子模块的电容电压；其中：

所述级联变流器系统参数模型模块，根据实际级联型变流器系统参数及运行工况，分别向所述电流控制器和所述电压控制器输出相应的参考电流信号和参考电压信号；

所述电流控制器，用于控制并调节所述电流发生器输出电流；

所述电压控制器，用于控制并平衡所述测试单元中被测子模块电容电压。

优选地，所述电压控制器包括：分别与上、下桥臂测试单元相对应的上、下桥臂控制单元，其中每一个控制单元均包括电容均压模块及电压调制模块；

所述电容均压模块包括符号判断元件、加法器、乘法器以及PI控制器，其中，所述符号判断元件和加法器的输出端经过乘法器后与PI控制器串联连接；

所述电压调制模块包括串联的信号比较器以及控制信号发生器。

优选地，所述电流发生器包括三端口变流器及其对应的滤波器，其中三端口变流器三相输出端口分别与出口滤波器三相输入端口相连接。

优选地，所述被测子模块主要由任意一种结构的桥式变流器拓扑及其电容器构成。

优选地，实际级联型变流器系统参数包括桥臂电感、桥臂电阻、各端口等效电感、各端口等效电阻、子模块总数量以及子模块电容；实际级联型变流器运行工况包括各端口电压、电流以及传输功率。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

1、本发明提供的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统，可以根据所述电流发生器、电流控制器，产生与实际运行状态相同的待测子模块输入电流；并且通过电压控制器控制被测子模块的开关脉冲，产生与实际运行状态相同的待测子模块电容电压，从而实现待测子模块对级联型变流器中任意子模块、任意运行工况的模拟，确保测试的准确性。

2、本发明提供的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统可以灵活地配置工况条件，提高了实验的灵活性。

附图说明

图1为本发明一实施例的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统的原理图；

图2为本发明一实施例的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统中电流控制器的示意性框图；

图3为本发明一实施例的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统中电压控制器实现方式的示意性框图；

图4为本发明一实施例的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统中电压控制器控制单元的一种实施例的示意性框图；

其中，1-电流发生器；2-子模块系统；3-级联变流器系统参数模型模块；4-电流控制器；5-电压控制器；51-上桥臂控制单元；52-下桥臂控制单元；511-电容均压模块；512-电压调制模块。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明为了实现对级联型变流器任意子模块的运行工况模拟并且实现多个子模块在多种工况下的同时测试，提出一种级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法，级联型变流器多子模块多工况模拟装置包括：用于生成测试电流的电流发生器以及子模块系统，子模块系统包括串联连接的上桥臂测试单元模块和下桥臂测试单元模块，上桥臂测试单元模块包括若干串联连接的上桥臂测试单元，下桥臂测试单元模块包括若干串联连接的下桥臂测试单元，其中每一个测试单元均包括两个反向串联连接的被测子模块，上桥臂测试单元和下桥臂测试单元接收电流发生器生成的测试电流；方法采用电流控制器、电压控制器以及级联变流器系统参数模型模块进行，上、下桥臂测试单元接收测试电流，并向电压控制器输出各测试单元中被测子模块的电容电压；其中：根据实际级联型变流器系统参数及运行工况，级联变流器系统参数模型模块分别向电流控制器和电压控制器输出相应的参考电流信号和参考电压信号；采用电流控制器控制并调节电流发生器生成的测试电流；采用电压控制器控制并平衡上桥臂测试单元、下桥臂测试单元中被测子模块的电容电压。

对应的，用于实现上述方法的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制系统，包括电流控制器、电压控制器以及级联变流器系统参数模型模块，级联型变流器多子模块多工况模拟装置的上、下桥臂测试单元接收电流发生器生成的电流，并向电压控制器输出各测试单元中被测子模块的电容电压；其中：级联变流器系统参数模型模块，用于根据实际级联型变流器系统参数及运行工况，分别向电流控制器和电压控制器输出相应的参考电流信号和参考电压信号；电流控制器，用于控制并调节电流发生器输出电流；电压控制器，用于控制并平衡测试单元中被测子模块的电容电压。实际级联型变流器系统参数包括桥臂电感、桥臂电阻、各端口等效电感、各端口等效电阻、子模块总数量、子模块电容；实际级联型变流器运行工况包括各端口电压、电流及传输功率。

进一步的，电流控制器、电压控制器和级联变流器系统参数模型模块分别通过包含数字信号处理器或FPGA等在内的芯片、运算电路或软件实现其功能；其中：级联变流器系统参数模型用于获得实际级联型变流器的系统参数及运行工况，并提供电压电流参考给定；电流控制器、电压控制器分别根据级联变流器系统参数模型输出的电流及电压参考信号实现电流控制与电压控制。

进一步的，电流控制器，接收电流发生器输出电流信号及级联变流器系统参数模型输出的参考电流信号共同生成电流发生器的控制信号，并通过控制信号调节电流发生器输出电流，使得电流发生器的输出电流信号与级联变流器系统参数模型输出的参考电流信号近似相同。

进一步的，电压控制器，接收电流发生器输出电流的电流信号、子模块系统输出的内部各测试单元中被测子模块的电容电压信号及级联变流器系统参数模型输出的参考电压信号，生成各测试单元中被测子模块的开关器件的控制信号，使子模块系统内部各测试单元中被测子模块的电容电压平衡，并且与实际级联型变流器中需要模拟的子模块的电容电压近似相同。

进一步的，电压控制器包括：分别与上、下桥臂测试单元相对应的上、下桥臂控制单元每一个控制单元均包括：电容均压模块及电压调制模块；其中：电容均压模块包括符号判断元件、加法器、乘法器及PI控制器，符号判断元件、加法器的输出端经过乘法器后与PI控制器串联连接；电压调制模块包括串联的信号比较器及控制信号发生器。

进一步的，电容均压模块的输入包括电流发生器输出电流的电流信号、子模块系统输出的内部各测试单元中被测子模块的电容电压信号以及级联变流器系统参数模型模块输出的参考电压信号，参考电压包括平均电容电压与子模块参考电压，电容均压模块输出子模块系统中对应测试单元的目标电压信号；电压调制模块采用可选的电压调制方法将电容均压模块生成的目标电压信号调制为子模块系统中对应测试单元中各开关器件的控制信号。

其中，可选的电压调制方法包括但不限于：相位层叠控制(phase dispositionPWM)和载波移相控制(phase-shift carrier PWM)。

下面对本发明上述实施例的技术方案进一步详细描述。本发明上述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法及系统，可模拟的级联变流器包括但不限于半桥、全桥型模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)以及级联H桥型变流器(Cascaded H-Bridge Converter,CHB)。

如图1所示，为级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制系统中一实施例示意图。图中所示的级联型变流器多子模块多工况模拟装置包括：电流发生器1，输出端与子模块系统2相连接，用于生成流经子模块系统2内部测试单元的三相测试电流；子模块系统2，输入端与电流发生器1相连接用于接收测试电流，并将内部测试单元中被测子模块的电容电压信号输出至电压控制器5。图中的电流发生器1包括三端口变流器及其对应的滤波器，三端口变流器及其对应的滤波器的连接关系为：三端口变流器三相输出端口与出口滤波器三相输入端口相连接。在部分实施例中，所述被测子模块主要由任意一种形式的桥式变流器及其并联电容器构成，桥式变流器拓扑可以采用如半桥型变流器或全桥型变流器。

针对图1中的级联型变流器多子模块多工况模拟装置，其控制系统包括：

级联变流器系统参数模型模块3，用于根据实际级联型变流器的系统参数及运行工况生成参考电流、电压信号用于模拟实际工况，并将参考电流、电压信号分别输出至电流控制器4和电压控制器5作为相应的目标电流信号和目标电压信号；

电流控制器4，用于接收级联变流器系统参数模型模块3输出的参考电流信号，并通过控制所述电流发生器中各器件的开关脉冲，使得电流发生器1的输出电流与级联变流器系统参数模型模块3输出的参考电流近似相同；

电压控制器5，用于采集电流发生器1输出电流的电流信号、子模块系统2输出的内部各测试单元中被测子模块的电容电压信号和级联变流器系统参数模型3输出的平均电容电压与子模块参考电压(参考电压信号)，生成子模块系统2中各测试单元中被测子模块的控制信号，使得子模块系统2内部各测试单元中被测子模块的电容电压与实际级联型变流器中需要模拟的子模块的电容电压近似相同。

在本发明部分实施例中，级联变流器系统参数模型模块3用于根据级联型变流器的系统及运行参数模拟实际系统的电气特征，电流控制器4、电压控制器5分别用于电流控制运算与电压控制运算。

具体的，电流控制器4的示意性框图包括但不限于图3所示的结构，电流控制器4对电流发生器1的输出电流进行闭环控制。如图3所示，电流控制器4采集电流发生器1的三相输出电流i_k(k＝a,b,c)及级联变流器系统参数模型3输出的参考电流i_k.ref(k＝a,b,c)，将电流差值经过比例-积分-谐振控制器(可选)生成电流发生器1的调制波，经过脉宽调制技术作为电流发生器1内开关器件的控制信号。

具体的，

式中：u_k为电流发生器1的调制波，K_p为比例控制系数，K_i为积分控制系数，K_r为谐振控制系数，ω₀为电流频率。

在本发明的实施例中，电压控制器5的示意性框图包括但不限于图4所示的结构。电压控制器5中的上、下桥臂控制单元51(52)分别与子模块系统2中的上、下桥臂测试单元21(22)相对应，每个控制单元由电容均压模块511及电压调制模块512共同构成。

在本发明的实施例中，电容均压模块511采集所述电流发生器1输出电流的电流信号、子模块系统2输出的内部各测试单元中被测子模块的电容电压信号和级联变流器系统参数模型模块3输出的平均电容电压与子模块参考电压，并生成子模块系统2中对应测试单元的合成参考电压信号(即目标电压信号)。

在本发明的实施例中，电流发生器1输出的a相电流用于上桥臂控制单元51的电压控制，电流发生器1输出的c相电流用于下桥臂控制单元52的电压控制。

在本发明的实施例中，电压调制模块512采用可选的电压调制方法将电容均压模块511生成的合成参考电压信号(即目标电压信号)调制为子模块系统2中对应测试单元中各开关器件的开关控制信号。

具体的，以上桥臂控制单元为例，电压控制器5中的上桥臂控制单元51的示意性框图包括但不限于图4所示的结构，上桥臂控制单元51对子模块系统2中的上桥臂测试单元21的电容电压进行闭环控制，将上桥臂测试单元21中两个被测子模块的电容电压信号V_ui.1与V_ui.2分别与级联变流器系统参数模型模块3输出的平均电容电压信号V_avg作差得到电容电压差值△V_ui.1与ΔV_ui.2，将电容电压差值与电流发生器1输出的a相电流的方向相乘，经过比例-积分调节器(可选)再与级联变流器系统参数模型模块3输出的电压参考信号u_ui.ref1与u_ui.ref2叠加后，通过电压调制产生上桥臂测试单元21中两个被测子模块的控制信号，从而使上桥臂测试单元21中两个被测子模块的电容电压V_ui.1与V_ui.2与实际级联型变流器中需要模拟的子模块电容电压相同。

具体的，

式中：K_p为电压控制器的比例控制系数，K_i为电压控制器的积分控制系数，sign表示符号函数，用于提取电流发生器1输出的a相电流i_a的方向，u*_ui.ref1与u*_ui.ref2分别为上桥臂测试单元21中两个被测子模块的调制波。

需要说明的是，本发明提供的所述方法中的步骤，可以利用所述系统中对应的模块、装置、单元等予以实现，本领域技术人员可以参照所述系统的技术方案实现所述方法的步骤流程，即，所述系统中的实施例可理解为实现所述方法的优选例，在此不予赘述。

本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个模块、装置、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (10)

1.一种级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法，其特征在于，

所述级联型变流器多子模块多工况模拟装置包括：用于生成测试电流的电流发生器以及子模块系统，所述子模块系统包括串联连接的上桥臂测试单元模块和下桥臂测试单元模块，所述上桥臂测试单元模块包括若干串联连接的上桥臂测试单元，所述下桥臂测试单元模块包括若干串联连接的下桥臂测试单元，其中每一个测试单元均包括两个反向串联连接的被测子模块，所述上桥臂测试单元和下桥臂测试单元接收所述电流发生器生成的测试电流；

所述控制方法采用电流控制器、电压控制器以及级联变流器系统参数模型模块进行，所述上、下桥臂测试单元向所述电压控制器输出各测试单元中被测子模块的电容电压信号；其中：

根据实际级联型变流器系统参数及运行工况，级联变流器系统参数模型模块分别向电流控制器和所述电压控制器输出相应的参考电流信号和参考电压信号；

采用所述电流控制器控制并调节所述电流发生器生成的测试电流；

采用所述电压控制器控制并平衡所述上桥臂测试单元、下桥臂测试单元中被测子模块的电容电压。

2.根据权利要求1所述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法，其特征在于，所述电流控制器，接收生成的测试电流信号及所述级联变流器系统参数模型模块输出的参考电流信号共同生成所述电流发生器的控制信号，并通过所述控制信号调节所述电流发生器输出电流，使得所述电流发生器输出的电流信号与所述级联变流器系统参数模型模块输出的参考电流信号相同。

3.根据权利要求2所述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法，其特征在于，所述电流控制器采集电流发生器的三相输出电流i_k(k＝a,b,c)及级联变流器系统参数模型模块输出的参考电流i_k.ref(k＝a,b,c)，计算三相输出电流i_k(k＝a,b,c)与参考电流i_k.ref(k＝a,b,c)之间的电流差值，经过调制后作为电流发生器的控制信号。

4.根据权利要求1所述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法，其特征在于，所述电压控制器，接收所述子模块系统输出的内部各测试单元中被测子模块的电容电压信号，以及所述级联变流器系统参数模型模块输出的参考电压信号，生成所述各测试单元中开关器件的控制信号，使所述子模块系统内部各测试单元中被测子模块的电容电压平衡，并且与实际级联型变流器中需要模拟的子模块的电容电压相同。

5.根据权利要求4所述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法，其特征在于，所述电压控制器包括：分别与上、下桥臂测试单元相对应的上、下桥臂控制单元，其中每一个控制单元均包括电容均压模块及电压调制模块；其中：

所述电容均压模块的输入包括：所述电流发生器输出电流的电流信号、所述子模块系统输出的内部各测试单元中被测子模块的电容电压信号以及所述级联变流器系统参数模型模块输出的参考电压信号，所述参考电压信号包括平均电容电压与子模块参考电压；所述电容均压模块输出所述子模块系统中对应测试单元的目标电压信号；

所述电压调制模块采用电压调制方法将所述电容均压模块生成的目标电压信号调制为所述子模块系统中对应测试单元中各开关器件的控制信号。

6.根据权利要求5所述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制方法，其特征在于，所述桥臂控制单元对所述子模块系统中对应的桥臂测试单元的电容电压进行闭环控制，将对应的桥臂测试单元中两个被测子模块的电容电压信号V_ui.1与V_ui.2分别与所述级联变流器系统参数模型模块输出的平均电容电压信号V_avg作差得到电容电压差值△V_ui.1与ΔV_ui.2，将电容电压差值与电流发生器输出的a相电流的方向相乘，再与所述级联变流器系统参数模型模块输出的电压参考信号u_ui.ref1与u_ui.ref2叠加后，通过电压调制产生对应的桥臂测试单元中两个被测子模块的控制信号，从而使对应的桥臂测试单元中两个被测子模块的电容电压V_ui.1与V_ui.2与实际级联型变流器中需要模拟的子模块电容电压相同。

7.一种用于实现权利要求1-6任一项所述方法的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制系统，其特征在于，包括：电流控制器、电压控制器以及级联变流器系统参数模型模块，级联型变流器多子模块多工况模拟装置的上、下桥臂测试单元接收电流发生器生成的电流，并向所述电压控制器输出各测试单元中被测子模块的电容电压；其中：

所述级联变流器系统参数模型模块，根据实际级联型变流器系统参数及运行工况，分别向所述电流控制器和所述电压控制器输出相应的参考电流信号和参考电压信号；

所述电流控制器，用于控制并调节所述电流发生器输出电流；

所述电压控制器，用于控制并平衡所述测试单元中被测子模块电容电压。

8.根据权利要求7所述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制系统，其特征在于，所述电压控制器包括：分别与上、下桥臂测试单元相对应的上、下桥臂控制单元，其中每一个控制单元均包括电容均压模块及电压调制模块；

所述电容均压模块包括符号判断元件、加法器、乘法器以及PI控制器，其中，所述符号判断元件和加法器的输出端经过乘法器后与PI控制器串联连接；

所述电压调制模块包括串联的信号比较器以及控制信号发生器。

9.根据权利要求7所述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制系统，其特征在于，还包括如下任意一项或任意多项特征：

-所述电流发生器包括三端口变流器及其对应的滤波器，其中三端口变流器三相输出端口分别与出口滤波器三相输入端口相连接；

-所述被测子模块主要由任意一种结构的桥式变流器拓扑及其电容器构成。

10.根据权利要求7所述的级联型变流器多子模块多工况模拟装置的控制系统，其特征在于，所述实际级联型变流器系统参数包括桥臂电感、桥臂电阻、各端口等效电感、各端口等效电阻、子模块总数量以及子模块电容；实际级联型变流器运行工况包括各端口电压、电流以及传输功率。