[發明專利]一種模塊化多電平換流器功率模塊電容電壓均壓方法

有效

• 申請號: 201610058528.3
• 申請日: 2016-01-28
• 公開（公告）號: CN105553312B
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 李耀華;曲平;李子欣;高范強;王平
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 關玲

1.一種模塊化多電平換流器功率模塊電容電壓均壓方法，其特征在于：所述的方法如下：

1)在一個基波周期內橋臂參考電壓波形在斜坡上升的開始時刻，對本橋臂的N+m₁+M個功率模塊按照其電容電壓值排序，根據上升開始時刻通過本橋臂的電流方向，決定N個功率模塊投入的先后順序；M為冗余功率模塊個數，N為正常運行時上下橋臂導通的功率模塊個數之和，N為大于零的整數，m₁為橋臂間功率模塊均壓時需要多投入的模塊個數，m₁>0；

2)在一個基波周期內橋臂參考電壓波形平頂階段的某個時刻開始，對橋臂間功率模塊電容進行均壓；首先計算本橋臂的功率模塊電容電壓平均值U_self和與本橋臂通過橋臂電感連接的另一橋臂的功率模塊電容電壓平均值U_other，對本橋臂功率模塊按照其電容電壓值排序，根據本橋臂的功率模塊電容電壓平均值U_self和另一橋臂的功率模塊電容電壓平均值U_other的關系，以及通過本橋臂的電流方向及電容電壓值的大小順序，決定投入功率模塊的個數；

3)橋臂間功率模塊電容均壓結束，對本橋臂功率模塊按照其電容電壓值排序，如果本橋臂電流的方向是對功率模塊電容充電的方向，則選擇電容電壓最小的N個功率模塊投入，如果本橋臂電流的方向是對功率模塊電容放電的方向，則選擇電容電壓最大的N個功率模塊投入；

4)在一個基波周期內橋臂參考電壓波形在斜坡下降開始時刻，對本橋臂已經投入的N個功率模塊按照其電容電壓值進行排序，根據下降開始時刻的通過本橋臂的電流方向決定N個功率模塊退出工作的先后順序；

5)橋臂參考電壓為零時，所有的功率模塊都退出工作。

2.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流器功率模塊電容電壓均壓方法，其特征在于：所述的步驟1)中，如果本橋臂電流的方向是對功率模塊電容充電的方向，則選擇電容電壓最小的N個功率模塊，按照其電容電壓值從小到大的順序依次投入；如果本橋臂電流的方向是對功率模塊電容放電的方向，則選擇電容電壓最大的N個功率模塊，按照其電容電壓值從大到小的順序依次投入。

3.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流器功率模塊電容電壓均壓方法，其特征在于：所述的步驟4)中，如果本橋臂電流的方向是對功率模塊電容充電的方向，則本橋臂已經投入的N個功率模塊按著電容電壓值從大到小的順序依次退出；如果本橋臂電流的方向是對功率模塊電容放電的方向，則本橋臂已經投入的N個功率模塊按著電容電壓值從小到大的順序依次退出。