MODULARER MULTI LEVELUMRICHTER MIT SCHALTFREQUENZREGELUNG MITTELS FLUSSFEHLERHYSTERESE

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines modularen Multilevelumrichters , eine Steuereinrichtung für einen modularen Multilevelumrichter sowie einen modularen Multilevelumrichter als solchen.

Aus der Veröffentlichung "Control of Switching Frequency for Modular Multilevel Converters by a Variable Hysteresis Band Modulation" (Sascha Kubera, Rodrigo Alvarez, Jörg Dorn, 18th European Conference on Power Electronics and Applications EPE '16 ECCE Europe, 5.-9. September 2016, Karlsruhe, Germany) ist ein Verfahren zum Betreiben eines modularen

Multilevelumrichters, der mindestens ein Konvertermodul mit elektrisch in Reihe geschalteten Submodulen aufweist, bekannt. Bei dem vorbekannten Verfahren wird die Spannung an dem mindestens einen Konvertermodul unter Bildung von Spannungsistwerten gemessen. Die Spannungsistwerte werden mit Spannungssollwerten verglichen und die Schalter der Submodule werden ein- oder ausgeschaltet, wenn ein in Abhängigkeit von den Differenzwerten zwischen den Spannungsistwerten und den Spannungssollwerten gebildeter Spannungsabweichungswert über ein durch ein vorgegebenes Hystereseband definiertes Maß ab ^¬ weichen. Das Hystereseband wird mit einer Kontrollgröße modi ^¬ fiziert. Die Kontrollgröße wird unter Heranziehung eines Messwertes, nämlich der jeweiligen Schaltfrequenz des

Konvertermoduls, gebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein noch weiter verbessertes Verfahren zum Betreiben eines modularen

Multilevelumrichters anzugeben.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in Unteransprüchen angegeben. Danach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Strom durch das Konvertermodul unter Bildung eines Strommesswertes gemes ^¬ sen wird und die Kontrollgröße zumindest auch unter Heranzie- hung des Strommesswertes gebildet wird.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, dass durch den Einbezug des Stroms durch das jeweilige Konvertermodul die maximale Spannungsdifferenz bzw. der maximale Spannungshub zwischen den Kondensatorspannungen der Submodule reduziert werden kann. Dieser Umstand macht es in vorteilhafter Weise möglich, die Schaltfrequenz zum Umschalten der Submodule zu reduzieren, wodurch wiederum die Schaltverluste des Multilevelumrichters reduziert werden und ein besonders effizienter Betrieb des Multilevelumrichters möglich wird.

Als besonders vorteilhaft wird es angesehen, wenn der Strom ^¬ messwert einer Polynombildung unter Erzeugung eines

Polynomergebniswertes unterzogen wird und die Kontrollgröße unter Heranziehung des Polynomergebniswertes gebildet wird.

Die Polynombildung ist vorzugsweise eine Polynombildung zumindest zweiten Grades, bei der der Strommesswert mit einer vorgegebenen ersten Konstanten unter Bildung eines ersten

Polynomhilfswertes multipliziert wird, der Strommesswert nach Quadrierung mit einer vorgegebenen zweiten Konstanten unter Bildung eines zweiten Polynomhilfswertes multipliziert wird und der erste und zweite Polynomhilfswert addiert werden.

Besonders vorteilhaft ist es mit Blick auf die oben angespro ^¬ chene Reduktion des maximalen Spannungshubs zwischen den Kondensatorspannungen der Submodule, wenn die Polynombildung eine Polynombildung dritten oder zumindest dritten Grades (also vierten, fünften, .... Grades) ist, bei der der Strommesswert mit einer vorgegebenen ersten Konstanten unter Bildung eines ersten Polynomhilfswertes multipliziert wird, der Strommesswert nach Quadrierung mit einer vorgegebenen zweiten Konstanten unter Bildung eines zweiten Polynomhilfswertes multipliziert wird, der Strommesswert nach Betragsbildung und Potenzierung zur dritten Potenz mit einer vorgegebenen dritten Konstanten unter Bildung eines dritten Polynomhilfswertes multipliziert wird und der erste, zweite und dritte

Polynomhilfswert addiert werden.

Auch wird es als vorteilhaft angesehen, wenn eine erste

Hilfskontrollgröße unter Heranziehung des Strommesswertes ge- bildet wird, eine zweite Hilfskontrollgröße gebildet wird, und zwar in Abhängigkeit von einem Frequenzabweichungswert, der die Abweichung zwischen der tatsächlichen Schaltfrequenz der Submodule und einer vorgegebenen Sollschaltfrequenz angibt, und die Kontrollgröße unter Heranziehung der ersten und zweiten Hilfskontrollgröße gebildet wird.

Der Frequenzabweichungswert wird vorzugsweise mittels eines Integrators gebildet, der einen die Differenz zwischen der tatsächlichen Schaltfrequenz der Submodule und der vorgegebe- nen Sollschaltfrequenz angebenden Differenzwert über eine vorgegebene Zeitkonstante integriert.

Vorteilhaft ist es darüber hinaus, wenn der Strommesswert ei ^¬ ner Polynombildung unter Erzeugung eines

Polynomergebniswertes unterzogen wird und die erste Hilfs- kontrollgröße unter Heranziehung des Polynomergebniswertes gebildet wird.

Der Polynomergebniswert wird bevorzugt unmittelbar oder nach Multiplikation mit einem vorgegebenen Hilfsparameter mit der zweiten Hilfskontrollgröße unter Bildung der ersten Hilfs- kontrollgröße multipliziert.

Die Kontrollgröße wird bevorzugt durch Differenzbildung zwi- sehen der ersten und zweiten Hilfskontrollgröße gebildet. Der oben erwähnte Spannungsabweichungswert wird bevorzugt durch Integration des Differenzwerts zwischen den Spannungs ^¬ istwerten und den Spannungssollwerten über der Zeit gebildet. Die Spannung an dem mindestens einen Konvertermodul kann im Übrigen unmittelbar gemessen oder durch Addieren der Submo- dulspannungen der eingeschalteten Submodule errechnet werden.

Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Steuerein- richtung zum Steuern eines Multilevelumrichters , der mindes ^¬ tens ein Konvertermodul mit elektrisch in Reihe geschalteten Submodulen aufweist, wobei jedes Submodul jeweils mindestens zwei Schalter und einen Energiespeicher umfasst und wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass sie die Span- nung an dem mindestens einen Konvertermodul unter Bildung von Spannungsistwerten ermittelt, die Spannungsistwerte mit Span ^¬ nungssollwerten vergleicht und zumindest einen der Schalter der Submodule umschaltet, wenn die Spannungsistwerte von den Spannungssollwerten über ein durch ein vorgegebenes

Hystereseband, das durch eine obere Hysteresebandschwelle und eine untere Hysteresebandschwelle festgelegt ist, definiertes Maß abweichen, wobei die obere Hysteresebandschwelle, die un ^¬ tere Hysteresebandschwelle oder beide Hysteresebandschwellen zur Erzielung eines vorgegebenen Umrichterverhaltens regelmä- ßig oder unregelmäßig mit einer Kontrollgröße modifiziert werden und wobei die Kontrollgröße unter Heranziehung zumindest eines Messwertes gebildet wird.

Bezüglich einer solchen Steuereinrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuereinrichtung den Strom durch das

Konvertermodul unter Bildung eines Strommesswertes misst und die Kontrollgröße zumindest auch unter Heranziehung des

Strommesswertes bildet. Bezüglich der Vorteile der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung sei auf die obigen Ausführungen im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf einen

Multilevelumrichter, der mit einer solchen Steuereinrichtung ausgestattet ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispie ^¬ len näher erläutert; dabei zeigen beispielhaft

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen

Multilevelumrichter,

Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für ein Submodul, das zur

Bildung von Konvertermodulen bei dem

Multilevelumrichter gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann,

Figur 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Submodul, das zur Bildung von Konvertermodulen bei dem Multilevelumrichter gemäß Figur 1 eingesetzt werden kann,

Figur 4 ein Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Betreiben des Multilevelumrichters gemäß Figur 1 sowie in diesem Zusammenhang ein Ausführungsbeispiel für eine vorteilhafte Arbeitsweise einer Steuereinrich ^¬ tung des Multilevelumrichters gemäß Figur 1,

Figur 5 Messwertverläufe während des Betriebs des Multi ^¬ levelumrichters gemäß Figur 1 im Falle einer An- steuerung der Konvertermodule ohne Berücksichtigung des Stromes durch das jeweilige Konvertermodul,

Figur 6 Messwertverläufe während des Betriebs des Multi ^¬ levelumrichters gemäß Figur 1 im Falle einer An- steuerung der Konvertermodule mit Berücksichtigung des Stromes durch das jeweilige Konvertermodul, also bei einem Betrieb gemäß Figur 4, Figur 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel für ein Verfahren zum Betreiben des Multilevelumrichters gemäß Figur 1 sowie in diesem Zusammenhang ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine vorteilhafte Arbeitsweise ei- ner Steuereinrichtung des Multilevelumrichters gemäß

Figur 1.

In den Figuren werden der Übersicht halber für identische oder vergleichbare Komponenten stets dieselben Bezugszeichen verwendet.

Die Figur 1 zeigt einen Multilevelumrichter 10, der drei Wechselspannungsanschlüsse LI, L2 und L3 aufweist, an denen jeweils ein Wechselstrom in den Multilevelumrichter 10 einge- speist oder aus diesem entnommen werden kann. Zwei Gleichspannungsanschlüsse, an denen ein Gleichstrom Idc in den Multilevelumrichter 10 eingespeist oder aus diesem entnommen werden kann, sind in der Figur 1 mit dem Bezugszeichen L+ und L- gekennzeichnet. Die Gleichspannung an den Gleichspannungs- anschlüssen L+ und L- trägt das Bezugszeichen Udc .

Der Multilevelumrichter 10 weist drei Reihenschaltungen Rl, R2 und R3 auf, deren äußere Anschlüsse die Gleichspannungsan ^¬ schlüsse L+ und L- des Multilevelumrichters 10 bilden. Die Reihenschaltungen Rl, R2 und R3 umfassen jeweils zwei in Reihe geschaltete Konvertermodule (vgl. Bezugszeichen KM1-KM6) .

Jedes der Konvertermodule KM1-KM6 weist jeweils mindestens zwei in Reihe geschaltete Submodule SM auf, die jeweils min- destens zwei Schalter und einen Kondensator umfassen. Ausführungsbeispiele für geeignete Submodule SM werden nachfolgend beispielhaft im Zusammenhang mit den Figuren 2 und 3 erläu ^¬ tert . Der Multilevelumrichter 10 weist eine Steuereinrichtung 20 auf, die zur Ansteuerung der Submodule SM und damit zur An- steuerung der Konvertermodule KM1-KM6 geeignet ist. Die Steu ^¬ ereinrichtung 20 weist zu diesem Zweck eine Recheneinrichtung 21 sowie einen Speicher 22 auf. In dem Speicher 22 ist ein Steuerprogrammmodul SPM gespeichert, das die Arbeitsweise der Recheneinrichtung 21 bestimmt. Die Figur 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Submodul SM, das zwei Schalter S, zwei Dioden D sowie einen Kondensa ^¬ tor C umfasst. Die genannten Komponenten bilden eine Halbbrückenschaltung, die durch Ansteuern der Schalter S - seitens der Steuereinrichtung 20 gemäß Figur 1 - einen unipolaren Be- trieb des Kondensators C ermöglicht.

Die Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für ein Submodul SM, das vier Schalter S, vier Dioden D sowie einen Kondensator C umfasst. Die genannten Komponenten bilden eine Vollbrü- ckenschaltung, die durch Ansteuern der Schalter S - seitens der Steuereinrichtung 20 gemäß Figur 1 - einen bipolaren Betrieb des Kondensators C ermöglicht.

Die Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine vorteil- hafte Arbeitsweise der Steuereinrichtung 20 im Rahmen des Betriebs des Multilevelumrichters 10 gemäß Figur 1.

Die nachfolgenden Erläuterungen beziehen sich auf die An- steuerung des Konvertermoduls KMl gemäß Figur 1; die Ansteue- rung der übrigen Konvertermodule KM2 bis KM6 erfolgt vorzugs ^¬ weise in identischer oder zumindest vergleichbarer Form, so dass diesbezüglich auf die Ausführungen im Zusammenhang mit der Ansteuerung des Konvertermoduls KMl verwiesen sei. Die Steuereinrichtung 20 misst den Strom I durch das

Konvertermodul KMl unter Bildung eines Strommesswerts Ik. Der Strommesswert Ik wird in einen Polynombildner 100 einge ^¬ speist, der eine Polynombildung dritten Grades unter Bildung eines Polynomergebniswerts 14 durchführt.

Zu diesem Zweck weist der Polynombildner 100 einen ersten Multiplizierer 110 auf, der den Strommesswert Ik mit einer ersten Konstante kl multipliziert, wodurch ein erster

Polynomhilfswert II erzeugt wird gemäß:

11 = kl * Ik

Ein Quadrierer 120 und ein nachgeschalteter zweiter

Multiplizierer 130 des Polynombildners 100 unterziehen den Strommesswert Ik einer Quadrierung sowie einer Multiplikation mit einer zweiten Konstanten k2, wodurch ein zweiter

Polynomhilfswert 12 gebildet wird gemäß:

12 = Ik ² * k2

Darüber hinaus weist der Polynombildner 100 einen Betrags- und Potenzbildner 140 sowie einen dritten Multiplizierer 150 auf, die den Strommesswert Ik einer Potenzierung zur dritten Potenz und einer Betragsbildung unterziehen sowie nachfolgend eine Multiplikation mit einer dritten Konstante k3 durchführen. In dieser Weise wird ein dritter Polynomhilfswert 13 ge- bildet gemäß:

13 = I Ik I ³ * K3

Ein Summenbildner 160 des Polynombildners 100 addiert die drei Polynomhilfswerte II, 12 und 13 unter Bildung des be ^¬ reits erwähnten Polynomergebniswerts 14 gemäß:

14 = II + 12 + 13 Der Polynomergebniswert 14 wird in einem Multiplizierer 170 mit einem Hilfsparameter k4 unter Bildung eines modifizierten Polynomergebniswerts 15 multipliziert.

Für die Wahl der Hilfsparameter kl, k2, k3 eignet sich ein Bereich zwischen -10 und +10. Der Hilfsparameter k4 dient zur Skalierung auf einen normierten Wert und entspricht vorzugs ^¬ weise dem im stationären Fall maximal auftretenden Zweigstrom. Ist zum Beispiel der Stromrichter so dimensioniert, dass bei maximaler Wirk- und Blindleistung im stationären Betrieb ein Zweigstrom von 2 kA fließt, dann betrüge k4 vorzugsweise k4 = 1/2.

Der modifizierte Polynomergebniswert 15 wird nachfolgend mit einem Frequenzabweichungswert F in einem Multiplizierer 215 unter Bildung einer ersten Hilfskontrollgröße Kl multipli- ziert.

Der Frequenzabweichungswert F wird vorzugsweise wie folgt er ^¬ mittelt : Die Steuereinrichtung 20 erfasst zusätzlich zu dem Strommesswert Ik die jeweilige Schaltfrequenz f, mit der die Submodule SM des Konvertermoduls KM1 gemäß Figur 1 aktuell tatsächlich betrieben werden. Die Schaltfrequenz f und eine für den Betrieb der Steuereinrichtung 20 vorgegebene Sollschaltfrequenz fs werden in einem Differenzbildner 190 einer Differenzbildung unter Bildung eines Frequenzdifferenzwerts df unterzo ^¬ gen, der nachfolgend mittels eines Integrators 200 unter Bil ^¬ dung des Frequenzabweichungswerts F integriert wird. Der In ^¬ tegrator 200 arbeitet mit einer Zeitkonstanten Ti, die deut- lieh kleiner als die Netzperiode des elektrischen Netzes ist, an das der Multilevelumrichter 10 gemäß Figur 1 angeschlossen ist .

Der Frequenzabweichungswert F wird gemeinsam mit der ersten Hilfskontrollgröße Kl in einen Differenzbildner 220 einge ^¬ speist, der ausgangsseitig eine Kontrollgröße K erzeugt. Mit der Kontrollgröße K werden eine obere Hysteresebandschwelle +Hmax sowie eine untere Hysteresebandschwelle -Hmax gebildet. Beispielsweise kann die Kontrollgröße K unmittelbar die obere Hysteresebandschwelle definieren; in diesem Fall wird die un ^¬ tere Hysteresebandschwelle -Hmax vorzugsweise mittels eines Inverters 230 gebildet, der das Vorzeichen der Kontrollgröße K invertiert. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 bildet der Fre ^¬ quenzabweichungswert F in vorteilhafter Weise unmittelbar ei ^¬ ne zweite Hilfskontrollgröße K2, die gemeinsam mit der ersten Hilfskontrollgröße Kl in den Differenzbildner 220 eingespeist wird. Ein Mehraufwand durch eine weitere Bearbeitung des Fre ^¬ quenzabweichungswerts F im Rahmen der Erzeugung der zweiten Hilfskontrollgröße K2 entfällt also. Die obere Hystersebandschwelle +Hmax und die untere

Hysteresebandschwelle -Hmax werden in ein Umschaltmodul 300 eingespeist, das ausgangsseitig Steuersignale ST zum Umschal ^¬ ten der Submodule SM des Konvertermoduls KM1 gemäß Figur 1 erzeugt. Zu diesem Zweck vergleicht das Umschaltmodul 300 ei- nen Spannungsabweichungswert H mit einer in dem Umschaltmodul 300 definierten Hysteresekurve HK und erzeugt die Steuersig ^¬ nale ST zum Umschalten der Submodule, wenn der Spannungsab ^¬ weichungswert H ein durch die Hystersekurve HK definiertes Hystereseband, das durch die obere Hysteresebandschwelle +Hmax und die untere Hysteresebandschwelle -Hmax begrenzt ist, verlässt. Liegt der Spannungsabweichungswert H innerhalb des durch die Hysteresekurve HK definierten Hysteresebands, so ist ein Umschalten der Submodule SM nicht nötig. Das Umschaltmodul 300 kann die Steuersignale ST, die ein Um ^¬ schalten der Schalter der Submodule SM hervorrufen, erzeugen, wie dies beispielsweise aus der oben genannten Veröffentli ^¬ chung "Control of Switching Frequency for Modular Multilevel Converters by a Variable Hysteresis Band Modulation" bereits bekannt ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 wird der Spannungs ^¬ abweichungswert H durch Integration mittels eines Integrators 400 gebildet, der einen Spannungsdifferenzwert dU einer In- tegration mit einer Zeitkonstanten At unterzieht.

Der Polynomergebniswert 15 verändert sich zeitlich im Bereich < 20 ms (abhängig vom Polynomgrad: 1. Ordnung = 50 Hz => 20 ms, 2. Ordnung = 100 Hz => 10 ms, etc.) und ist deutlich kürzer als die Zeitkonstante Ti des Integrators 200, die vor ^¬ zugsweise in einem Bereich zwischen 100 ms und mehreren Sekunden liegt.

Der Spannungsdifferenzwert dU wird durch Differenzbildung zwischen dem jeweiligen Spannungsistwert Uk der Spannung am Konvertermodul KMl gemäß Figur 1 sowie einem jeweils vorgege ^¬ benen Spannungssollwert Uks gebildet; die Differenzbildung zur Bildung des Spannungsdifferenzwerts dU kann durch einen Differenzbildner 410 erfolgen.

Die Figur 5 zeigt beispielhaft den Verlauf der Schaltfrequenz f, den Verlauf der oberen Hysteresebandschwelle +Hmax, den Verlauf der unteren Hysteresebandschwelle -Hmax, den Verlauf des Stromes bzw. des Strommesswerts Ik sowie den Verlauf ei ^¬ nes Kondensatordifferenzwerts dUc jeweils über der identi ^¬ schen Zeitachse t. Der Kondensatordifferenzwert dUc gibt die Differenz zwischen der Kondensatorspannung des Submoduls SM des Konvertermoduls KMl mit der höchsten Kondensatorspannung und der Kondensatorspannung des Submoduls SM mit der niedrigsten Kondensatorspannung des Konvertermoduls KMl an.

Die Figur 5 zeigt den Verlauf der Messwerte F, Ik und dUc für den Fall, dass die Hysteresebandschwellen +Hmax und -Hmax ausschließlich unter Einbezug des Frequenzdifferenzwerts df bzw. des Frequenzabweichungswerts F eingestellt werden, wie dies bei der oben genannten Veröffentlichung "Control of Switching Frequency for Modular Multilevel Converters by a Variable Hysteresis Band Modulation" der Fall ist.

Die Figur 6 zeigt zum Vergleich den positiven Einfluss des Polymerbildners 100 der Steuereinrichtung 20 gemäß Figur 4 auf den Verlauf der Messwerte, insbesondere auf den Verlauf des Kondensatordifferenzwerts dUc . Es lässt sich erkennen, dass durch die dynamisch in Abhängigkeit von den Strommess ^¬ werten Ik veränderte Hysteresekurve HK öfter an denjenigen Stellen im Zeitverlauf geschaltet wird, an denen der Kondensatordifferenzwert dUc groß ist. Mit anderen Worten führt der Polymerbildner 100 bei der Ausführungsvariante ge ^¬ mäß Figur 4 zu einem optimierten Verlauf der

Kondensatordifferenzwerte dUc, weil die Abweichung zwischen größter und kleinster Kondensatorspannung bei den Submodulen SM des Konvertermoduls KM1 insgesamt kleiner wird.

Durch die Reduktion der Kondensatordifferenzwerte dUc ergibt sich als weitere positive Konsequenz die Möglichkeit, die Sollschaltfrequenz fs gemäß Figur 4 insgesamt zu reduzieren. Der Vorteil einer reduzierten Sollschaltfrequenz fs besteht darin, dass bei kleinerer Schaltfrequenz die Schaltverluste der Schalter in den Submodulen sinken. Die Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen vorteilhaften Aufbau bzw. eine vorteilhafte Arbeitsweise der Steuereinrichtung 20 im Rahmen des Betriebs des

Multilevelumrichters 10 gemäß Figur 1. Im Zusammenhang mit der Figur 7 wird wiederum auf das Konvertermodul KM1 gemäß Figur 1 Bezug genommen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 wertet die Steuer ^¬ einrichtung 20 ausschließlich den Strom I durch das

Konvertermodul KM1 bzw. den jeweiligen Strommesswert Ik aus. Der Strommesswert Ik wird einer Polynombildung durch den

Polynombildner 100 unterzogen, wie dies bereits im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 erläutert wur ^¬ de. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 werden die Kontrollgröße K und damit die obere

Hysteresebandschwelle +Hmax und die untere

Hysteresebandschwelle -Hmax unmittelbar mittels des modifi ^¬ zierten Polynomergebniswerts 15 gebildet. Ein Einbezug der jeweiligen Schaltfrequenz f bzw. der Abweichung df der jeweiligen Schaltfrequenz f von einer vorgegebenen Sollschaltfre- quenz fs dient bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 nicht zur Beeinflussung der Hysteresebandschwellen +Hmax bzw. -Hmax. Im Übrigen gelten die obigen Ausführungen im Zusammen- hang mit der Figur 4 bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 entsprechend.

Die Steuereinrichtung 20 kann, wie in der Figur 1 gezeigt, einen Rechner 21 und einen Speicher 22 umfassen, in dem die in den Figuren 4 und 7 gezeigten Funktionsmodule als Soft ^¬ waremodule, beispielsweise innerhalb des Steuerprogrammmoduls SPM, abgespeichert sind. Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs ^¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Bezugs zeichenliste

10 Multilevelumrichter

20 Steuereinrichtung

21 Recheneinrichtung

22 Speicher

100 Polynombildner

110 Multiplizierer

120 Quadrierer

130 Multiplizierer

140 Betrags- und Potenzbildner

150 Multiplizierer

160 Summenbildner

170 Multiplizierer

190 Differenzbildner

200 Integrator

215 Multiplizierer

220 Differenzbildner

230 Inverter

300 Umschaltmodul

400 Integrator

410 Differenzbildner

C Kondensator

D Diode

df Frequenzdifferenzwert dU Spannungsdifferenzwert dUc Kondensatordifferenzwert f Schaltfrequenz

F Frequenzabweichungswert fs Sollschaltfrequenz

H Spannungsabweichungswert

HK Hysteresekurve

I Strom

II Polynomhilfswert

12 Polynomhilfswert

13 Polynomhilfswert

14 Polynomergebniswert 15 Polynomergebniswert

Idc Gleichstrom

Ik Strommesswert

K Kontrollgröße

kl Konstante

k2 Konstante

k3 Konstante

k4 Hilfsparameter

Kl Hilfskontrollgroße

K2 Hilfskontrollgroße

KM1-KM6 Konvertermodul

LI Wechselspannungsanschluss

L2 Wechselspannungsanschluss

L3 Wechselspannungsanschluss L+ Gleichspannungsanschluss

L- Gleichspannungsanschluss

Rl Reihenschaltung

R2 Reihenschaltung

R3 Reihenschaltung

S Schalter

SM Submodul

SPM Steuerprogrammmodul

ST Steuersignal

t Zeit

Ti Zeitkonstante

Udc Gleichspannung

Uk Spannungsistwert

Uks SpannungsSollwert

At Zeitkonstante

+Hmax obere Hysteresebandschwelle -Hmax untere Hysteresebandschwelle