[發明專利]一種固態變壓器的電容電壓分級平衡控制方法

有效

• 申請號: 202010044948.2
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN111245246B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 李東野;趙劍鋒
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種固態變壓器的電容電壓分級平衡控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)在系統運行過程中，各模塊控制器分別測量和采集各模塊內部的電容電壓值U_cij，其中i表示模塊序號，j表示模塊內電容序號；

(2)確定模塊內兩個電容電壓差值的閾值U_exc，其中U_exc大于0；

(3)模塊控制器向系統主控制器發送模塊內兩個電容電壓之和U_ci＝U_ci1+U_ci2或兩個電容電壓的平均值U_{ci_av}＝(U_ci1+U_ci2)/2；

(4)系統主控制器根據接收到的各模塊電容電壓之和U_ci或電容電壓的平均值U_{ci_av}，計算整個系統的電容電壓平均值U_{c_av}＝(ΣU_ci)/n或(ΣU_{ci_av})/(n/2)，其中，n為多電平變換器中電容的數量；當U_ci2U_{c_av}或U_{ci_av}U_{c_av}，則減少第i個模塊電容充電的開關導通時間或增加第i個模塊電容放電的開關導通時間；當U_ci2U_{c_av}或U_{ci_av}U_{c_av}，則增加第i個模塊電容充電的開關導通時間或減少第i個模塊電容放電的開關導通時間；

(5)系統主控制器向模塊控制器發送用以控制該模塊電容充放電的開關信號；

(6)將用于控制兩個電容充放電的開關信號S_ci1和S_ci2分別進行與運算產生開關信號S_ciAND；開關信號S_ci1和S_ci2分別進行或運算產生開關信號S_ciOR；

(7)比較第i個模塊內的第一個電容電壓U_ci1和第二個電容電壓U_ci2，當電流方向為正向流入模塊為電容充電且U_ci1-U_ci2U_exc時，則將開關信號S_ciOR分配給用于控制第二個電容充放電的開關，將開關信號S_ciAND分配給用于控制第一個電容充放電的開關；當電流方向為正向流入模塊為電容充電且U_ci2-U_ci1U_exc時，則將開關信號S_ciOR分配給用于控制第一個電容充放電的開關，將開關信號S_ciAND分配給用于控制第二個電容充放電的開關；當電流方向為反向流入模塊為電容放電且U_ci1-U_ci2U_exc時，則將開關信號S_ciOR分配給用于控制第一個電容充放電的開關，將開關信號S_ciAND分配給用于控制第二個電容充放電的開關；當電流方向為反向流入模塊為電容放電且U_ci2-U_ci1U_exc時，則將開關信號S_ciOR分配給用于控制第二個電容充放電的開關，將開關信號S_ciAND分配給用于控制第一個電容充放電的開關；當U_ci1和U_ci2差值的絕對值小于U_exc時，則不交換用于控制兩個電容充放電的開關信號。