[發(fā)明專利]模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器控制方法和控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810474114.8
• 申請(qǐng)日: 2018-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN108667049B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新宇;趙濤;莊加才;張?jiān)獫?/a>;徐君;顧亦磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 陽光電源股份有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/26
• 分類號(hào): H02J3/26;H02J3/48;H02M3/335
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

本申請(qǐng)公開了模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器控制方法和控制裝置。該方法包括：關(guān)閉模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器中故障的子模塊，子模塊發(fā)生故障是指子模塊中的DC/DC變換器和/或級(jí)聯(lián)模塊發(fā)生故障；根據(jù)各相中保持正常工作的級(jí)聯(lián)模塊的數(shù)目，向三相調(diào)制波中注入一定量的零序分量u₀；按照注入零序分量u₀后的三相調(diào)制波，平均分配每相中各個(gè)保持正常工作的級(jí)聯(lián)模塊傳輸?shù)挠泄β省１旧暾?qǐng)實(shí)現(xiàn)了故障相與非故障相中單個(gè)子模塊傳輸?shù)挠泄β氏嗟取?/p>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器控制方法和控制裝置。

背景技術(shù)

模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器是指由多個(gè)基本功率單元(也稱子模塊)級(jí)聯(lián)而成的多電平變換器。圖1示出了一種典型的模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，每一相包含N個(gè)子模塊；該子模塊包括至少一個(gè)DC/DC變換器(圖1僅以子模塊內(nèi)具有一個(gè)DC/DC變換器作為示例)和一個(gè)級(jí)聯(lián)模塊，該級(jí)聯(lián)模塊的直流側(cè)連接所述至少一個(gè)DC/DC變換器；每相內(nèi)各級(jí)聯(lián)模塊的交流側(cè)級(jí)聯(lián)起來構(gòu)成一相輸出，三相輸出通過濾波器以星形聯(lián)結(jié)方式并網(wǎng)；各DC/DC變換器的另一側(cè)并聯(lián)構(gòu)成公共直流母線。

模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器通過調(diào)制使得每相內(nèi)各子模塊傳輸?shù)挠泄β氏嗟龋瑥亩ＷCA、B、C三相傳輸?shù)挠泄β氏嗟取６?dāng)某個(gè)子模塊發(fā)生故障時(shí)，為了保證A、B、C三相傳輸?shù)挠泄β嗜匀幌嗟龋F(xiàn)有的做法是讓故障相中正常工作的子模塊傳輸更大的有功功率，但這會(huì)造成故障相與非故障相中單個(gè)子模塊傳輸?shù)挠泄β什坏取Ｅe例說明，假設(shè)每相具有6個(gè)子模塊，當(dāng)某個(gè)子模塊故障后，故障相中其余5個(gè)子模塊傳輸?shù)挠泄β识紝⒃黾拥皆瓉淼?20％，而非故障相中各子模塊傳輸?shù)挠泄β什蛔儯斯β什町悓?dǎo)致相間DC/DC變換器散熱需求不一致，不利于系統(tǒng)整體性能優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供一種模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器控制方法和控制裝置，以實(shí)現(xiàn)故障相與非故障相中單個(gè)子模塊傳輸?shù)挠泄β氏嗟取?/p>

一種模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器控制方法，其中，所述模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器的每一相包含N個(gè)子模塊，N≥2；所述子模塊包括至少一個(gè)DC/DC變換器和一個(gè)級(jí)聯(lián)模塊，所述級(jí)聯(lián)模塊的直流側(cè)連接所述DC/DC變換器；每相內(nèi)各級(jí)聯(lián)模塊的交流側(cè)級(jí)聯(lián)起來構(gòu)成一相輸出；各DC/DC變換器的另一側(cè)并聯(lián)構(gòu)成公共直流母線；

所述模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器控制方法包括：

判斷所述模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器中是否含有故障的子模塊，若是，關(guān)閉故障的子模塊；其中，子模塊發(fā)生故障，是指子模塊中的DC/DC變換器和/或級(jí)聯(lián)模塊發(fā)生故障；

根據(jù)各相中保持正常工作的級(jí)聯(lián)模塊的數(shù)目，向所述模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器的三相調(diào)制波中注入一定量的零序分量u₀；

按照注入零序分量u₀后的三相調(diào)制波，平均分配每相中各個(gè)保持正常工作的級(jí)聯(lián)模塊傳輸?shù)挠泄β省?/p>

可選的，

其中，NA、NB、NC分別為A、B、C相中保持正常工作的級(jí)聯(lián)模塊的數(shù)目；U_g為電網(wǎng)電壓峰值；ωt為電網(wǎng)電壓相位角。

可選的，所述關(guān)閉故障的子模塊，包括：

關(guān)閉故障的子模塊中的各DC/DC變換器，并且旁路所述故障的子模塊中的級(jí)聯(lián)模塊。

可選的，所述判斷所述模塊化級(jí)聯(lián)型多電平變換器中是否含有故障的子模塊，若是，關(guān)閉故障的子模塊，包括：

每個(gè)DC/DC變換器和每個(gè)級(jí)聯(lián)模塊都具有獨(dú)立的控制器；