[發明專利]模塊化多電平拓撲風電變換器的恒電容電壓紋波控制方法

在審

• 申請號: 202210515745.6
• 申請日: 2022-05-12
• 公開（公告）號: CN114726188A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李可軍;劉智杰;錢建行;郭忠霖
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M7/483
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種模塊化多電平拓撲風電變換器的恒電容電壓紋波控制方法，其特征在于：

包括以下過程：

獲取模塊化多電平拓撲風電變換器的運行參量，所述運行參量至少包括風速，并獲取最高頻率風速；

向模塊化多電平拓撲風電變換器中注入循環電流二倍頻分量；

其中，循環電流二倍頻分量滿足如下條件：注入的循環電流二倍頻分量的角度為最佳角度，當實際風速大于最高頻率風速時的子模塊電容電壓紋波與最高頻率風速下的子模塊電容電壓紋波保持一致。

2.如權利要求1所述的模塊化多電平拓撲風電變換器的恒電容電壓紋波控制方法，其特征在于：

最佳角度的獲取，包括：

改變循環電流的幅值，計算循環電流角從0變為2π時子模塊電容電壓波動的值，并在子模塊電容電壓波動的最小值對應的角度為最佳角度。

3.如權利要求1所述的模塊化多電平拓撲風電變換器的恒電容電壓紋波控制方法，其特征在于：

子模塊電容電壓為：

其中，i_ap(t)為模塊化多電平換流器的上橋臂電流，u_cap,a.1ω(t)、u_cap,a.2ω(t)和u_cap,a.3ω(t)分別表示子模塊電容電壓的1ω分量、2ω分量和3ω分量，U_cap.0為電容器電壓中的直流分量；C_SM是子模塊電容器的電容值。

4.如權利要求3所述的模塊化多電平拓撲風電變換器的恒電容電壓紋波控制方法，其特征在于：

S_up,a(t)＝A_dc-A₁cos(ωt+θ₁)-A₂cos(ωt+θ₂)

其中，A_dc為調制信號中的直流分量，A₁和θ₁為調制信號中1ω分量的振幅和相位角；A₂和θ₂為調制信號中2ω分量的振幅和相位角。

5.一種模塊化多電平拓撲風電變換器的恒電容電壓紋波控制系統，其特征在于：

包括：

數據獲取模塊，被配置為：獲取模塊化多電平拓撲風電變換器的運行參量，所述運行參量至少包括風速，并獲取最高頻率風速；

紋波控制控制模塊，被配置為：向模塊化多電平拓撲風電變換器中注入循環電流二倍頻分量；

其中，循環電流二倍頻分量滿足如下條件：注入的循環電流二倍頻分量的角度為最佳角度，當實際風速大于最高頻率風速時的子模塊電容電壓紋波與最高頻率風速下的子模塊電容電壓紋波保持一致。

6.如權利要求5所述的模塊化多電平拓撲風電變換器的恒電容電壓紋波控制系統，其特征在于：

最佳角度的獲取，包括：

改變循環電流的幅值，計算循環電流角從0變為2π時子模塊電容電壓波動的值，并在子模塊電容電壓波動的最小值對應的角度為最佳角度。

7.如權利要求5所述的模塊化多電平拓撲風電變換器的恒電容電壓紋波控制系統，其特征在于：

子模塊電容電壓為：

其中，i_ap(t)表示模塊化多電平換流器的上橋臂電流；u_cap,a.1ω(t)、u_cap,a.2ω(t)和u_cap,a.3ω(t)分別表示子模塊電容電壓的1ω分量、2ω分量和3ω分量；U_cap.0是電容器電壓中的直流分量；C_SM是子模塊電容器的電容值。