一种基于最近电平逼近的换流器均压方法技术

本发明专利技术涉及一种基于最近电平逼近的换流器均压方法，包括：采用最近电平逼近调制策略计算出触发时刻需要触发的子模块个数N(t)并获取电容电压序列；设定子模块均压递归阈值RT，从而确定均压策略在不同递归次数时采用的排序方法；开始子模块电容电压递归排序，统计递归次数，如果递归次数小于递归阈值，则采用快速排序算法对序列进行排序，反之则采用堆排序算法排序；获得排序后的子模块电容电压序列，判断桥臂电流方向，若为流入方向则选择电容电压最低的N(t)个子模块投入充电，若为流出方向则选择电容电压最高的N(t)个子模块投入放电。

【技术实现步骤摘要】
一种基于最近电平逼近的换流器均压方法
本专利技术涉及电力系统控制
，并且更具体地，涉及一种基于最近电平逼近的换流器均压方法。
技术介绍
随着电力电子技术的高速发展，基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术获得了广泛应用，与传统电压源换流器相比，模块化多电平换流器具有制造难度低、开关损耗小、谐波含量少和故障处理控制能力强等优势。国家电网公司计划于2018年投运建渝鄂直流背靠背直流工程是目前容量最大电压最高的柔直工程，该工程的仿真也是基于模块化多电平技术展开的，针对该技术的研究是目前的研究热点。通常在高电平柔直工程中采用较多的调制策略是最近电平逼近调制，该调制策略简单灵活，可以通用于子模块数较多的柔性直流工程，一般均压控制策略是和调制策略配合设计的，均压策略的好坏决定了调制出电压的波动和损耗情况，针对电容均压策略提出了以下需求：控制过程应该灵活通用，易于拓展，针对不同电平数的柔直工程均有良好的均压效果。均压策略应同时均衡开关损耗和电压均衡这两个方面，随着均压排序过程的不断进行，每一个控制周期IGBT都要进行多次的投切，这会大大增加开关损耗，这对一个工程的良好运行是不利的，需要对传统的均压策略进行优化以实现平稳均压和降低损耗的两个目标。因此，如何设计一种可以配合最近逼近调制的新型模块化多电平换流器均压方法以实现对柔性直流输电工程的电压控制是一个需要重点解决的问题。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于最近电平逼近的换流器均压方法，其特征在于，所述方法包括：采用最近电平逼近调制策略计算出触发时刻需要触发的子模块个数N(t)并获取电容电压序列；设定子模块均压递归阈值RT，从而确定均压策略在不同递归次数时采用的排序方法；开始子模块电容电压递归排序，统计递归次数，如果递归次数小于递归阈值，则采用快速排序算法对序列进行排序，反之则采用堆排序算法排序；获得排序后的子模块电容电压序列，判断桥臂电流方向，若为流入方向则选择电容电压最低的N(t)个子模块投入充电，若为流出方向则选择电容电压最高的N(t)个子模块投入放电。优选地，根据最近电平逼近调制计算出在触发时刻内应该触发的子模块个数N(t)，然后通过电压检测控制器获取每一个子模块电容电压值构成无序电容电压序列。优选地，所述子模块均压递归阈值一般取2IgN，其中N为桥臂上子模块个数，通过设定子模块均压递归阈值从而确定均压策略在不同递归次数时采用的排序方法。优选地，开始子模块电容电压递归排序，统计递归次数，如果递归次数小于递归阈值，则采用快速排序算法对序列进行排序，反之则采用堆排序算法排序。优选地，获得排序后的子模块电容电压序列，判断桥臂电流方向，若为流入方向则选择电容电压最低的N(t)个子模块投入充电，若为流出方向则选择电容电压最高的N(t)个子模块投入放电。专利技术提出了一种基于最近电平逼近的换流器均压方法，在通过最近电频逼近调制计算出需要触发的子模块数之后获取子模块电压序列，在获取到模块化多电平换流器子模块电容电压序列后，设定子模块均压递归阈值RT，开始子模块电容电压递归排序，统计递归次数，如果递归次数小于递归阈值，则采用快速排序算法对序列进行排序，反之则采用堆排序算法排序，获得排序后的子模块电容电压序列，判断桥臂电流方向，若为流入方向则选择电容电压最低的N(t)个子模块投入充电，若为流出方向则选择电容电压最高的N(t)个子模块投入放电，能够为研究相关直流工程的控制特性提供良好的技术手段。附图说明通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的基于最近电平逼近的换流器均压方法100的流程图；图2为模块化多电平换流器拓扑图；具体实施方式现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。图1为根据本专利技术实施方式的一种模块化多电平换流器优化均压排序方法100的流程图。如图1所示，本专利技术的实施方式提供的子模块电容优化均压排序方法在通过最近电频逼近调制计算出需要触发的子模块数之后获取子模块电压序列，然后设定子模块均压递归阈值RT，开始子模块电容电压递归排序，统计递归次数，如果递归次数小于递归阈值，则采用快速排序算法对序列进行排序，反之则采用堆排序算法排序，获得排序后的子模块电容电压序列，判断桥臂电流方向，若为流入方向则选择电容电压最低的N(t)个子模块投入充电，若为流出方向则选择电容电压最高的N(t)个子模块投入放电，能够为研究相关直流工程的控制特性提供良好的技术手段。本专利技术的实施方式提供的一种模块化多电平换流器优化均压排序方法100从步骤101处开始，在步骤101采用最近电平逼近调制策略计算出触发时刻需要触发的子模块个数N(t)并获取电容电压序列。图2所示为所选用的模块化多电平换流器拓扑图，主要由多个半桥结构的子模块级联在一起构成一个换流器的桥臂，每一相包含上下两个桥臂，三相共6个桥臂。优选地，根据最近电平逼近调制计算出在触发时刻内应该触发的子模块个数N(t)，然后通过电压检测控制器获取每一个子模块电容电压值构成无序电容电压序列。优选地，在步骤102设定子模块均压递归阈值一般为2IgN，其中N为桥臂上子模块个数，通过设定子模块均压递归阈值从而确定均压策略在不同递归次数时采用的排序方法。优选地，在步骤103开始子模块电容电压递归排序，统计递归次数，如果递归次数小于递归阈值，则采用快速排序算法对序列进行排序，反之则采用堆排序算法排序。优选地，在步骤104获得排序后的子模块电容电压序列，判断桥臂电流方向，若为流入方向则选择电容电压最低的N(t)个子模块投入充电，若为流出方向则选择电容电压最高的N(t)个子模块投入放电。已经通过参考少量实施方式描述了本专利技术。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本专利技术以上公开的其他的实施例等同地落在本专利技术的范围内。通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在
的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于最近电平逼近的换流器均压方法，其特征在于，所述方法包括：采用最近电平逼近调制策略计算出触发时刻需要触发的子模块个数N(t)并获取电容电压序列；设定子模块均压递归阈值RT，从而确定均压策略在不同递归次数时采用的排序方法；开始子模块电容电压递归排序，统计递归次数，如果递归次数小于递归阈值，则采用快速排序算法对序列进行排序，反之则采用堆排序算法排序；获得排序后的子模块电容电压序列，判断桥臂电流方向，若为流入方向则选择电容电压最低的N(t)个子模块投入充电，若为流出方向则选择电容电压最高的N(t)个子模块投入放电。

【技术特征摘要】
1.一种基于最近电平逼近的换流器均压方法，其特征在于，所述方法包括：采用最近电平逼近调制策略计算出触发时刻需要触发的子模块个数N(t)并获取电容电压序列；设定子模块均压递归阈值RT，从而确定均压策略在不同递归次数时采用的排序方法；开始子模块电容电压递归排序，统计递归次数，如果递归次数小于递归阈值，则采用快速排序算法对序列进行排序，反之则采用堆排序算法排序；获得排序后的子模块电容电压序列，判断桥臂电流方向，若为流入方向则选择电容电压最低的N(t)个子模块投入充电，若为流出方向则选择电容电压最高的N(t)个子模块投入放电。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用最近电平逼近调制策略计算出触发时刻需要触发的子模块个数N(t)并获取电容电压序列，包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊云龙，任建文，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北,13