[發明專利]級聯變換器系統及其變換器模塊投入運行的方法

有效

• 申請號: 201710060106.4
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN108347180B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 夏濤;陸城
• 申請（專利權）人: 臺達電子企業管理（上海）有限公司
• 主分類號: H02M7/217
• 分類號: H02M7/217;H02M1/32;H02M1/12
• 代理公司: 北京律智知識產權代理有限公司 11438
• 代理人: 姜怡;闞梓瑄

1.一種級聯變換器系統的變換器模塊投入運行的方法，其中所述級聯變換器系統包括：

n個變換器模塊，其中n>1，每個所述變換器模塊包括一第一端、一功率轉換電路、一第二端和一第一控制器，所述第一端與所述功率轉換電路電性連接，所述功率轉換電路與所述第二端電性連接，所述功率轉換電路包含至少一直流母線電容，所述第一控制器用于控制所述功率轉換電路；

n個旁路開關模塊，其中n個所述旁路開關模塊串聯后與一交流電源電性連接，n個所述變換器模塊的所述第一端與n個所述旁路開關模塊分別對應地并聯連接；以及

一第二控制器，至少用于控制n個所述旁路開關模塊處于旁路狀態或非旁路狀態，

其中所述方法包括：

模塊投入前步驟：n個所述旁路開關模塊中的m個所述旁路開關模塊處于非旁路狀態，其它n-m個所述旁路開關模塊處于旁路狀態，所述第二控制器與m個所述變換器模塊的所述第一控制器通信，使得m個所述變換器模塊根據一第一控制信號運行，其中1≤m<n；

模塊投入步驟：所述第二控制器控制第m+1個所述旁路開關模塊由處于旁路狀態變為處于非旁路狀態；以及

模塊投入后步驟：所述第二控制器與m+1個所述變換器模塊的所述第一控制器通信，使得m+1個所述變換器模塊根據一第二控制信號運行。

2.根據權利要求1所述的級聯變換器系統的變換器模塊投入運行的方法，其中在所述模塊投入前步驟中，m個所述變換器模塊的第二端并聯，在所述模塊投入后步驟中，m+1個所述變換器模塊的第二端并聯，所述第一控制信號根據m個所述變換器模塊的所述直流母線電容上的電壓與一系統電壓參考值獲得，所述第二控制信號根據m+1個所述變換器模塊的所述直流母線電容上的電壓與所述系統電壓參考值獲得。

3.根據權利要求2所述的級聯變換器系統的變換器模塊投入運行的方法，其中所述第一控制信號包含第一占空比信號，所述第二控制信號包含第二占空比信號，所述第一占空比信號根據所述系統電壓參考值以及m個所述變換器模塊的所述直流母線電容上的電壓獲得，所述第二占空比信號根據所述系統電壓參考值以及m+1個所述變換器模塊的所述直流母線電容上的電壓獲得。

4.根據權利要求3所述的級聯變換器系統的變換器模塊投入運行的方法，其中所述第一占空比信號D1和所述第二占空比信號D2根據以下公式獲得：

和

其中所述Vref是所述系統電壓參考值，所述Vdci是第i個所述變換器模塊的所述直流母線電容上的電壓。

5.根據權利要求3所述的級聯變換器系統的變換器模塊投入運行的方法，其中所述級聯變換器系統采用載波移相控制，在所述模塊投入前步驟中，m個所述變換器模塊的載波根據所述第一控制信號依次移相π/m，在所述模塊投入后步驟中，m+1個所述變換器模塊的載波根據所述第二控制信號依次移相π/(m+1)。

6.根據權利要求3所述的級聯變換器系統的變換器模塊投入運行的方法，在所述模塊投入前步驟中，m個所述變換器模塊的所述第一控制器使各自的所述第一占空比信號疊加一調節量，所述調節量根據對應的所述變換器模塊的所述直流母線電容上的電壓獲得。

7.根據權利要求2所述的級聯變換器系統的變換器模塊投入運行的方法，其中所述功率轉換電路包含一交流-直流轉換電路和一直流-直流轉換電路，所述交流-直流轉換電路和所述第一端以及所述直流母線電容電性連接，所述直流-直流轉換電路和所述第二端以及所述直流母線電容電性連接。

8.根據權利要求1所述的級聯變換器系統的變換器模塊投入運行的方法，其中所述級聯變換器系統還包括一輔助電源，所述輔助電源與第m+1個所述變換器模塊的所述第一控制器電性連接并提供電能。