[發(fā)明專利]混合型模塊化多電平換流器子模塊電容電壓波動抑制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710574721.7
• 申請日: 2017-07-14
• 公開（公告）號: CN107404245B
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 趙聰;李耀華;王平;李子欣;高范強;王哲
• 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;H02M1/12
• 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

1.一種混合型模塊化多電平換流器子模塊電容電壓波動抑制方法，所述的混合型模塊化多電平換流器由三相六個橋臂組成，每相由上、下兩個橋臂組成，每個橋臂由橋臂電感L和若干級聯(lián)的子模塊構成，其中，級聯(lián)子模塊既有半橋子模塊又有全橋子模塊，其特征在于：所述的波動抑制方法包含以下步驟：

(1)計算需要注入的環(huán)流參考值的幅值；

實時測量混合型模塊化多電平換流器交流相電流的幅值I_oj，根據(jù)換流器運行的有功功率與無功功率計算功率因數(shù)角的正弦值；所注入環(huán)流參考值幅值的表達式如下：

其中，I_{2f_r}為所注入環(huán)流參考值的幅值，m為調(diào)制比，α為混合型模塊化多電平換流器橋臂參考電壓負電平部分最大值的絕對值與橋臂能夠輸出的最大電壓的比值；j為三相相序，j＝a，b，c，下標r為參考值；

(2)生成需要注入的環(huán)流參考值的相位；

當混合型模塊化多電平換流器作為整流器運行時，j＝a時，所注入環(huán)流參考值的相位為90°；j＝b時，所注入環(huán)流參考值的相位為210°；j＝c時，所注入環(huán)流參考值的相位為-30°；當混合型模塊化多電平換流器作為逆變器運行時，j＝a時，所注入環(huán)流參考值的相位為-90°；j＝b時，所注入環(huán)流參考值的相位為30°；j＝c時，所注入環(huán)流參考值的相位為-210°；

(3)實時測量混合型模塊化多電平換流器上橋臂電流瞬時值i_uj、下橋臂電流瞬時值i_lj和直流電流瞬時值I_dc，利用下式計算得到混合型模塊化多電平換流器三相環(huán)流的瞬時值i_cj：

當混合型模塊化多電平換流器為整流器時：i_cj＝(i_uj+i_lj)/2+I_dc/3；

當混合型模塊化多電平換流器為逆變器時：i_cj＝(i_uj+i_lj)/2-I_dc/3；

(4)將步驟(1)和步驟(2)得到的需要注入的環(huán)流參考值與步驟(3)得到的三相環(huán)流的瞬時值做差，經(jīng)過閉環(huán)調(diào)節(jié)器，得到混合型模塊化多電平換流器環(huán)流電壓參考值u_cj，利用下式分別計算混合型模塊化多電平換流器上橋臂參考電壓u_pj和下橋臂參考電壓u_nj：

其中，U_dc為直流電壓，u_{j_ref}是各相交流參考電壓；

(5)根據(jù)混合型模塊化多電平換流器上橋臂參考電壓u_pj和下橋臂參考電壓u_nj，利用脈寬調(diào)制方法或最近電平逼近調(diào)制方法，生成上橋臂和下橋臂所有電力電子開關器件的控制信號，以此控制信號控制上橋臂和下橋臂的電力電子開關器件，實現(xiàn)混合型模塊化多電平換流器子模塊電容電壓的波動抑制。