[發(fā)明專利]基于等效電路模型的模塊化多電平換流器的控制方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010158201.6
• 申請日: 2010-04-27
• 公開（公告）號: CN101814853A
• 公開（公告）日: 2010-08-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐政;管敏淵
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: H02M7/44
• 分類號: H02M7/44
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及換流器控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于等效電路模型的模塊化多電平換流器的控制方法。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)電壓型換流器的電路結(jié)構(gòu)具有一定的共性，一般只有三個交流輸出端，每個交流輸出端通過一個換流電抗與三相交流電網(wǎng)相連。以二電平電壓源換流器為例，圖1是該換流器的基本電路結(jié)構(gòu)。目前，傳統(tǒng)電壓源換流器有很多種成熟的控制方法，各種控制策略的根本原理都是通過調(diào)節(jié)換流器的三個交流輸出端的端電壓來控制換流器與交流電網(wǎng)之間交換的有功功率和無功功率。

模塊化多電平換流器是一種較新的多電平電壓源換流器。基于模塊化設(shè)計和制造，該換流器可以達到很高的電平數(shù)。還可以避免開關(guān)器件的直接串聯(lián)。這種換流器適合用于高壓大功率領(lǐng)域，特別是電壓源換流器型直流輸電。圖2是該換流器用于電壓源換流器型直流輸電的基本電路結(jié)構(gòu)，該換流器有ap、an，bp，bn，cp，cn六個交流輸出端，每個交流輸出端都通過一個換流電抗與三相交流系統(tǒng)相連。可見模塊化多電平換流器的電路結(jié)構(gòu)與只有三個交流輸出端的傳統(tǒng)電壓源換流器有很大的不同，這使得傳統(tǒng)電壓源換流器的控制方法無法直接應(yīng)用于模塊化多電平換流器中。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于等效電路模型的模塊化多電平換流器的控制方法。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)解決方案是：

一種基于等效電路模型的模塊化多電平換流器的控制方法，包括以下步驟：

(1)推導(dǎo)模塊化多電平換流器的等效電路理論模型；

(2)模塊化多電平換流器等效電路理論模型的矢量控制；

(3)通過仿真驗證等效電路理論模型和控制方法；

其中，所述步驟(1)具體為：模塊化多電平換流器的六個橋臂是對稱的。將六個橋臂的串聯(lián)子模塊組分別用六個等效電壓源表示，換流電抗用電感表示。由于三個相單元的對稱性，直流電流I_d在三個相單元之間均分，即流過每個相單元的直流電流為I_d/3；由于上、下橋臂的對稱性，交流相電流在上、下橋臂間均分，即流過每個橋臂的交流電流為相電流的一半。運行時只有交流電流流過電感才會在電感上造成電壓降，直流電流流過電感不會在電感上造成電壓降。所以ap點和an點等電位，bp點和bn點等電位，cp點和cn點等電位。根據(jù)電路原理，將等電位點虛擬短路，從而簡化電路結(jié)構(gòu)。將兩個并聯(lián)的換流電抗合并為一個電感值為原電抗一半的新?lián)Q流電抗，主電路進一步簡化。推導(dǎo)的模塊化多電平換流器的等效電路理論模型具有三個交流輸出端，每個交流輸出端通過一個換流電抗與交流電網(wǎng)相連

所述步驟(2)具體為：三相abc坐標系下電壓、電流的動態(tài)表達式如下：