【技术实现步骤摘要】
一种适用于FPGA的MMC电容电压均衡控制方法
本专利技术属于电力系统运行和控制
，尤其涉及一种适用于FPGA的MMC电容电压均衡控制方法。
技术介绍
模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter，MMC)是一种采用模块化结构设计的新型电压源换流器(voltagesourceconverter，VSC)。由于MMC子模块(sub-module,SM)级联的拓扑结构，相比于传统的两电平和三电平拓扑结构的换流器，具备开关频率低、输出波形质量好、对开关一致性要求低、扩展性好等优势，成为柔性直流输电领域的研究热点，并取得了越来越多的工程应用。MMC直流侧电压依靠分散在各子模块中的电容提供支撑，子模块电容电压均衡是MMC稳定运行的重要前提。实际工程中为了获得较高的电压等级和传输容量，单个桥臂通常包含数百个子模块，大量子模块电容电压的采集和均压控制计算对控制器的性能提出了更高的要求。因此，工程中一般采用并行架构的现场可编程门阵列(filedprogrammablegatearray,FPGA)进行阀级控制，即子模块电容电压均衡和触发脉冲产生。...
【技术保护点】
1.一种适用于FPGA的MMC电容电压均衡控制方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：根据正常运行时电容电压的波动范围，设定电容电压上限UMAX和下限UMIN；步骤2：根据电容电压大小和上一时刻开关状态将子模块划分为M+N组，其中包括考虑上一时刻开关状态的2N组子模块；步骤3：根据实时采集到的子模块电容电压值UC(i)(1≤i≤n)和上一时刻开关状态FP(i)(1≤i≤n)将子模块匹配到相应的子区间分组内，并记录各分组子模块编号；步骤4：根据当前桥臂电流方向确定各个分组的读取先后顺序；步骤5：根据待投入子模块个数non，按照步骤4中确定的各个分组的读取顺序将首先输出的non...
【技术特征摘要】
1.一种适用于FPGA的MMC电容电压均衡控制方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：根据正常运行时电容电压的波动范围，设定电容电压上限UMAX和下限UMIN；步骤2：根据电容电压大小和上一时刻开关状态将子模块划分为M+N组，其中包括考虑上一时刻开关状态的2N组子模块；步骤3：根据实时采集到的子模块电容电压值UC(i)(1≤i≤n)和上一时刻开关状态FP(i)(1≤i≤n)将子模块匹配到相应的子区间分组内，并记录各分组子模块编号；步骤4：根据当前桥臂电流方向确定各个分组的读取先后顺序；步骤5：根据待投入子模块个数non，按照步骤4中确定的各个分组的读取顺序将首先输出的non个子模块导通，其余的n-non个子模块关断。2.根据权利要求1所述的一种适用于FPGA的MMC电容电压均衡控制方法，其特征在于，所述步骤1中，电压上限UMAX和电压下限UMIN是预先设定的，分别设定为MMC阀控子模块电容电压的过压保护整定值和欠压保护整定值，正常运行的子模块电容电压均处于[UMIN,UMAX]区间内。3.根据权利要求1所述的一种适用于FPGA的MMC电容电压均衡控制方法，其特征在于，所述步骤2中，子模块的分组原则是先将[UMIN,UMAX]区间平均分为M-2组，则相应的子区间层高为：第i组与第i+1组之间的分界阈值为：UTH(i)＝UMIN+(i-1)ΔU(2)考虑到MMC在启停或发生故障等极端情况下会出现子模块电容电压超出[UMIN,UMAX]区间的情况，因此电容电压大于上限和小于下限的情况各占一组，根据电压大小总计可分为M组，同时将降低子模块开关频率作为进一步优化对象；对于电容电压在额定值附近的N个分组，在分组过程中考虑上一时刻子模块的触发状态，进一步将此N个分组扩展为子模块导通的N组和子模块关断的N组，所以考虑上一时刻开关状态的子模块则有2N个分组，所有子模块共计有M+N个分组。4....
【专利技术属性】
技术研发人员：孙吉波，王宇，杨银国，刘崇茹，钱峰，凌博文，徐春华，包博，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力调度控制中心，华北电力大学，
类型：发明
国别省市：广东,44
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