申请/专利权人：四川大学

申请日：2023-12-19

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117748584A

主分类号：H02J3/38

分类号：H02J3/38;H02J3/36;H02M1/32;H02M1/00;H02M7/219

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明涉及多电平变流器技术领域，公布一种混合模块化多电平变流器电容电压均衡控制方法，首先确定通过控制方向开关的脉冲宽度及导通时刻实现对子模块总能量的调整，根据方向开关导通角控制下的关键电压电流波形，得到方向开关的导通信号，并计算出维持HMC电容电压均衡的导通角；最后考虑交流对称不对称故障，确定基于方向开关导通角的闭环控制策略，包括：并网控制环节、电容总能量平衡控制环节和单个子模块电容电压均衡控制环节。本发明基于方向开关导通角控制子模块电容的能量平衡，不仅具备全调制度及全四象限运行能力，且变流器的开关还具备均匀的损耗及热耗，即使在低调制度或低功率因数条件下也能够大大降低子模块电容电压的波动。

主权项：1.一种混合模块化多电平变流器电容电压均衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：基于HMC的拓扑确定HMC的单相等效电路，所述HMC的拓扑包括N个串联的FBSM子模块构成的级联FBSMs，以及由NDS个串联IGBT组成的上方向开关Suj和下方向开关Sdj，下标j＝a,b,c，表示相序号；根据定HMC的单相等效电路计算得到的子模块支路电压及子模块等效电容的电压瞬时值，以此确定通过控制方向开关的脉冲宽度及导通时刻实现对子模块总能量的调整；步骤2：根据方向开关导通角控制下的关键电压电流波形，得到方向开关的导通信号，令级联FBSMs在一个基波周期内的能量为0，计算出维持HMC电容电压均衡的导通角；步骤3：考虑交流对称不对称故障，确定基于方向开关导通角的闭环控制策略，包括：1并网控制环节正常运行时，HMC采用PQ功率外环及dq坐标系下的入网电流内环控制；交流侧对称不对称故障时，功率外环切换为低电压穿越控制，并将根据电压暂降深度，降低有功电流参考，增加无功电流参考；不对称故障条件下，采用负序电流内环以抑制入网电流负序分量；2电容总能量平衡控制环节选取每相子模块电容电压总和的滑动平均值作为反馈量以控制方向开关，实现子模块电容电压变化趋势的提取，以及导通角的闭环控制表达式的确定；3单个子模块电容电压均衡控制环节当子模块个数超过设定数量时，采用最近电平调制配合电容电压排序控制来实现对子模块的投切以维持各个子模块的电压趋于一致；当子模块个数少于设定数量时，采用载波移相调制配合调制波补偿控制来修正每一子模块的调制波，进而调整每一子模块的能量变化以实现各个子模块的电压趋于一致。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 四川大学 混合模块化多电平变流器电容电压均衡控制方法

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