[發明專利]一種頻率交錯的換流器單元及控制方法

有效

• 申請號: 202110258222.3
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113364255B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 吳國強;金國亮;嚴建強;劉高明;黃志華;歸宇;查振華;謝曄源;王宇;段軍;楊幸辰
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司湖州供電公司;南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種頻率交錯的換流器單元，其特征在于：所述頻率交錯的換流器單元由N個子模塊串聯構成，所述N為大于等于2的整數；所述子模塊由變流單元和控制單元構成；所述變流單元包含功率半導體器件與直流電容，實現直流交流變換；所述控制單元產生控制信號控制變流單元功率半導體器件開通關斷；所述控制信號由載波與調制波比較產生；所述調制波由控制單元計算產生，或由外部控制單元下發；N個子模塊包括至少M個不相同的載波頻率，M為大于等于2的整數；所述子模塊控制單元在所述M個載波頻率中選取至少2個載波頻率作為本組預設值，子模塊的實際載波頻率在本組預設值中選擇切換，所述子模塊的實際載波頻率在本組預設值中以一定的周期輪換；所述各個子模塊的實際載波頻率在輪換過程中是交錯的，即在相同時刻，各個子模塊的載波頻率選取不同的值。

2.一種控制方法，適用于如權利要求1所述的頻率交錯的換流器單元，其特征在于：其特征在于：所述子模塊分布安裝在線路的各個位置，在線路首端或末端選擇較高的載波頻率，在線路中間選擇較低的載波頻率；所述載波頻率的預設值為調制波頻率的3H倍,H為大于等于1的整數。

3.根據權利要求2所述的一種控制方法，其特征在于：所述子模塊還包括濾波器，所述濾波器的輸入端連接變流單元的輸出端，濾波器的輸出端作為子模塊輸出端，所述M個載波頻率的最小值大于所述濾波器的諧振頻率；所述M個載波頻率成等差數列。

4.根據權利要求2所述的一種控制方法，其特征在于：所述換流器單元串聯在線路中或以組合的方式并聯在線路中，其中，所述換流器單元通過子模塊切換載波頻率實現諧波分量抑制控制或實現高頻震蕩抑制控制；所述組合的方式：包括J個換流器單元，J為大于等于2的整數，所述J個換流器單元組合構成星型連接、角型連接或三相橋式連接。

5.根據權利要求4所述的一種控制方法，其特征在于：所述諧波分量抑制控制的方法包括以下步驟：

步驟1：采集連接點的電壓信號或電流信號；

步驟2：計算各次諧波含量，與對應諧波含量門檻值進行比較；

步驟3：如果某次諧波含量超過門檻值，即定義為超標，則執行步驟4-5；

步驟4：在本組預設值中選擇新的載波頻率；

步驟5：換流器單元各個子模塊切換到新的載波頻率工作；

步驟6：重復步驟1～5，直至諧波含量低于門檻值。

6.根據權利要求4所述的一種控制方法，其特征在于：所述高頻震蕩抑制控制方法包括以下步驟：

步驟1：采集連接點的電壓信號或電流信號；

步驟2：檢測并計算高頻分量，當高頻分量的幅值超過門檻值時，則將該頻率記為諧振頻率；

步驟3：在換流器單元中選取一定數量的子模塊做載波頻率切換，即在本組預設值中選擇新的載波頻率并切換工作；

步驟4：重復步驟2-3，直至高頻分量幅值均低于門檻值；

步驟5：如所有的本組預設值完成一輪切換后仍有高頻分量幅值高于門檻值，臨時閉鎖子模塊的功率半導體器件；

步驟6：再次解鎖后，如仍有高頻分量的幅值高于門檻值，則換流器單元停機，子模塊的功率半導體器件永久閉鎖。