[發(fā)明專利]基于混合調(diào)制策略的模塊化多電平變換器主動(dòng)熱控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911099183.6
• 申請(qǐng)日: 2019-11-12
• 公開（公告）號(hào): CN110880785B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王寶安;鄧富金;呂泳慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/38
• 分類號(hào): H02J3/38
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 姜慧勤

1.基于混合調(diào)制策略的模塊化多電平變換器主動(dòng)熱控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速v_wind；

步驟2，將風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速v_wind與臨界風(fēng)速v_g做比較，根據(jù)比較結(jié)果實(shí)時(shí)切換模塊化多電平變換器的調(diào)制策略，得到調(diào)制結(jié)果；具體為：當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速v_wind＜v_g時(shí)，采用載波移相脈寬調(diào)制策略對(duì)模塊化多電平變換器進(jìn)行調(diào)制；當(dāng)v_wind≥v_g時(shí)，采用最近電平逼近調(diào)制策略對(duì)模塊化多電平變換器進(jìn)行調(diào)制；

所述臨界風(fēng)速的確定方法為：

繪制風(fēng)速區(qū)間內(nèi)網(wǎng)側(cè)功率器件壽命消耗與風(fēng)速關(guān)系波形圖，將網(wǎng)側(cè)功率器件壽命消耗最高點(diǎn)的風(fēng)速作為臨界風(fēng)速v_g；

步驟3，對(duì)于模塊化多電平變換器的每個(gè)橋臂，檢測(cè)橋臂上的電流，以及檢測(cè)橋臂上各子模塊的電容電壓，并對(duì)各子模塊的電容電壓進(jìn)行排序；

步驟4，根據(jù)步驟2的調(diào)制結(jié)果確定每個(gè)橋臂上所需導(dǎo)通的子模塊個(gè)數(shù)，結(jié)合步驟3每個(gè)橋臂上的電流方向及各子模塊的電容電壓排序結(jié)果，得到每個(gè)橋臂上各子模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)降低風(fēng)電變流系統(tǒng)熱損耗的目的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于混合調(diào)制策略的模塊化多電平變換器主動(dòng)熱控制方法，其特征在于，步驟2所述載波移相脈寬調(diào)制策略具體為：

對(duì)于模塊化多電平變換器的每個(gè)橋臂，設(shè)定每個(gè)橋臂包括n個(gè)半橋結(jié)構(gòu)的子模塊，對(duì)于n個(gè)半橋結(jié)構(gòu)的子模塊，采用n路交錯(cuò)的三角載波與同一參考信號(hào)比較來進(jìn)行脈沖生成，n路三角載波的幅值與周期均相等，相位互差2π/n。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于混合調(diào)制策略的模塊化多電平變換器主動(dòng)熱控制方法，其特征在于，步驟4所述根據(jù)步驟2的調(diào)制結(jié)果確定每個(gè)橋臂上所需導(dǎo)通的子模塊個(gè)數(shù)，確定方法為：

當(dāng)調(diào)制策略為載波移相脈寬調(diào)制策略時(shí)，在每個(gè)載波周期T_s內(nèi)分別用各個(gè)三角載波與橋臂調(diào)制波進(jìn)行大小比較，并統(tǒng)計(jì)大小小于橋臂調(diào)制波的三角載波數(shù)目，即為每個(gè)載波周期內(nèi)橋臂上所需導(dǎo)通的子模塊個(gè)數(shù)；當(dāng)調(diào)制策略為最近電平逼近調(diào)制策略時(shí)，將橋臂調(diào)制波乘以每個(gè)橋臂的子模塊數(shù)目，并將結(jié)果四舍五入進(jìn)行取整，所得結(jié)果即為橋臂上所需導(dǎo)通的子模塊個(gè)數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于混合調(diào)制策略的模塊化多電平變換器主動(dòng)熱控制方法，其特征在于，步驟4所述根據(jù)步驟2的調(diào)制結(jié)果確定每個(gè)橋臂上所需導(dǎo)通的子模塊個(gè)數(shù)，結(jié)合步驟3每個(gè)橋臂上的電流方向及各子模塊的電容電壓排序結(jié)果，得到每個(gè)橋臂上各子模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，具體過程為：

設(shè)根據(jù)步驟2的調(diào)制結(jié)果確定每個(gè)橋臂上所需導(dǎo)通的子模塊個(gè)數(shù)為n_on，若此時(shí)橋臂上電流方向?yàn)檎?，則將橋臂上電容電壓較低的n_on個(gè)子模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)置為“1”，其余子模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)置為“0”；若此時(shí)橋臂上電流方向?yàn)樨?fù)，則將橋臂上電容電壓較高的n_on個(gè)子模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)置為“1”，其余子模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)置為“0”。