[發明專利]模塊化多電平換流器快速電壓均衡控制方法

有效

• 申請號: 201410283345.2
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號: CN104038052A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 王西田;喻鋒
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02M3/07
• 分類號: H02M3/07
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種模塊化多電平換流器快速電壓均衡控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：換流器各橋臂接受當前控制周期內控制層投入子模塊指令n_on，并保存上一控制周期投入子模塊數目指令n_{on_pre}，對電壓均衡控制算法進行初始化處理；

步驟2：創建子模塊序號記錄向量V_idx，初始化向量中的第i個元素，即使V_{idx_i}＝i；并設定序號排序允許電壓偏差ΔU_{c_sort}；

步驟3：根據橋臂電流的大小對子模塊序號記錄向量進行更新，得到V_{idx_new}，并最后選取V_{idx_new}中記錄的前n_on個的子模塊投入運行。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的步驟1具體包括：

1.1)首先對n_on的大小進行判斷，當n_on＝0，則退出橋臂中的所有子模塊；當n_on＝n，則投入該橋臂的所有的子模塊，本次均衡控制結束；當0<n_on<n，則執行步驟1.2)；

1.2)設定的電容電壓越界最大偏差ΔU_{c_max}，計算橋臂內所有子模塊電容電壓平均值U_{c_avg}，對橋臂中所有的子模塊電容電壓與其平均值U_{c_avg}求差，當任一差值的絕對值大于ΔU_{c_max}，則將越界標志F置為1，否則將F置為0，然后執行步驟1.3)；

1.3)當n_on≠n_{on_pre}或者F＝1，則根據平均值比較原理重新計算觸發脈沖，否則保持原有的觸發脈沖不變。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述的更新是指：判斷橋臂電流的大小是否符合以下三種情況之一

3.1)當橋臂電流大于零，橋臂處于充電狀態時，電容電壓的基準值為：U_{c_ref}＝U_{c_avg}+ΔU_{c_sort}；

將V_idx記錄序號的子模塊電容電壓與該基準值進行比較：a)當電容電壓值小于等于U_{c_ref}，即滿足充電狀態下優先開放條件；將該序號依次由前向后存入新的序號記錄向量V_{idx_new}中，或者：b)當電容電壓大于U_{c_ref}則將該編號依次由后向前存入V_{idx_new}，直到整個序號向量重排完成；

3.2)當橋臂電流小于零，處于放電狀態時，電容電壓的基準值為：U_{c_ref}＝U_{c_avg}-ΔU_{c_sort}；

將V_idx記錄序號的子模塊電容電壓與該基準值進行比較：a)當電容電壓值大于等于U_{c_ref}，即滿足放電狀態下的優先開放條件，將其序號依次由前向后存入V_{idx_new}，或者：b)當電容電壓小于U_{c_ref}則將該編號依次由后向前存入V_{idx_new}，直到整個序號向量重排完成；

3.3)當橋臂電流等于零時，保持原有序號向量不變，即V_{idx_new}＝V_idx。