[發明專利]一種基于H橋模塊的多電平變換器電容電壓均壓方法

有效

• 申請號: 201410251909.4
• 申請日: 2014-06-09
• 公開（公告）號: CN103997241A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 羅安;何志興;熊橋坡;方璐;馬伏軍;劉愛文;徐千鳴;劉奇;王科新;陽波
• 申請（專利權）人: 湖南大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 馬強

1.一種基于H橋模塊的多電平變換器電容電壓均壓方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)檢測N個H橋模塊直流側電容電壓的瞬時值，存入數組u_dc[N]，N個H橋模塊的序號和當前控制周期的輸出狀態分別存入數組N_u[N]、M[N]；對u_dc[N]中的元素進行由小到大排序，使得同H橋模塊的序號、輸出狀態、電容電壓瞬時值依次對應；

2)采用閉環控制方法計算出下一控制周期多電平變換器輸出狀態需要的狀態增量；

3)根據上述步驟2)得到的狀態增量和多電平變換器并網電流極性選擇滿足輸出增量要求的H橋模塊作為預測模塊；

4)建立電容電壓平衡指標函數，根據電容電壓狀態方程預測下一周期各H橋模塊電容電壓值，并計算所述平衡指標函數；

5)選擇使電容電壓平衡指標函數值最小的H橋模塊作為動作模塊，在下一控制周期輸出需要的電平。

2.根據權利要求1所述的基于H橋模塊的多電平變換器電容電壓均壓方法，其特征在于，所述步驟1)中，第i個H橋模塊當前控制周期的輸出狀態H_i的計算公式如下：

H_i＝M_2i-1-M_2i；

其中，M_2i-1為第i個H橋模塊左橋臂開關狀態；M_2i為第i個H橋模塊右橋臂開關狀態。

3.根據權利要求2所述的基于H橋模塊的多電平變換器電容電壓均壓方法，其特征在于，所述步驟2)中，下一控制周期多電平變換器輸出狀態需要的狀態增量△Q計算公式如下：

ΔQ=1Q(k+1)>Q(k)0Q(k+1)=Q(k)-1Q(k+1)<Q(k);]]>

其中，Q(k+1)為下一控制周期多電平變換器所需輸出狀態；Q(k)為當前控制周期多電平變換器輸出狀態。

4.根據權利要求3所述的基于H橋模塊的多電平變換器電容電壓均壓方法，其特征在于，所述步驟3)中，預測模塊的選擇過程如下：如果狀態增量為1：若電流的方向是對H橋模塊電容進行充電的方向，則選擇電容電壓值最低且輸出狀態分別為“-1”和“0”的H橋模塊作為預測模塊；若電流的方向是對H橋模塊電容進行放電的方向，則選擇電容電壓值最高且輸出狀態分別為“-1”和“0”的H橋模塊作為預測模塊；如果狀態增量為-1：若電流的方向是對H橋模塊電容進行充電的方向，則選擇電容電壓值最高且輸出狀態分別為“1”和“0”的H橋模塊作為預測模塊；若電流的方向是對H橋模塊電容進行放電的方向，則選擇電容電壓值最低且輸出狀態分別為“1”和“0”的H橋模塊作為預測模塊。