一种模块化多电平换流器的热平衡控制方法技术

一种模块化多电平换流器的热平衡控制方法，包括以下步骤：（1）接受换流器控制层根据NLC方法得到的一个桥臂应投入的子模块个数指令Non，计算子模块投入数量的变化Ndiff；（2）测量每个子模块的电容电压，并找出最小的电容电压vcmin和最大的电容电压vcmax。测量每个子模块中IGBT和反并联二极管的温度，并找出T1min，T2min，D1min，D2min。（3）判断Ndiff的正负和臂电流的方向，此发明专利技术基于电容电压平衡算法把温度加入平衡算法中，既平衡了模块化多电平的电容电压，又平衡了它的温度，而且此算法基于上一周期的开通子模块个数，排序时不需要对所有的子模块进行排序，算法简单。

【技术实现步骤摘要】
一种模块化多电平换流器的热平衡控制方法
本专利技术涉及电力系统
，尤其涉及一种用于模块化多电平换流器的子模块均压方法。
技术介绍
近来，模块化多电平转换器(MMC)被认为是适用于高功率电压源转换器的技术。由于其可扩展性，高效率，输出电压的总谐波失真低，开关频率低以及低中功率器件使用能力等优点，已在商业上实现高压直流，静态同步补偿器和大型电机驱动应用。由于MMC含有大量子模块，需要控制其电容电压平衡，以保证MMC稳定运行。而电容电压平衡会导致不同子模块中功率半导体的负载不平衡，而且控制电容电压平衡时通常不考虑元器件的功率损耗和功率器件之间结温的平衡。而在MMC应用中，来自同一个子模块的器件的功率损耗分布通常是不相等的，因此会导致MMC热不平衡的问题。另外，同一个MMC中子模块之间的热平衡只有在所有子模块参数都相同的情况下才是确定的。而在实践中，子模块通常是不相同的，由于子模块电容器的制造公差，功率器件的导通和开关损耗等也不尽相同。另外，运行期间电容器的劣化和一个断开的子模块的更换可能进一步导致子模块的电容的显著偏差。因此提出模块化多电平换流器热平衡控制方法是有必要的。
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种模块化多电平换流器的热平衡控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)接受换流器控制层根据NLC方法得到的一个桥臂应投入的子模块个数指令Non，计算子模块投入数量的变化Ndiff；(2)测量每个子模块的电容电压，并找出最小的电容电压vcmin和最大的电容电压vcmax；测量每个子模块中IGBT和反并联二极管的温度，并找出T1min，T2min，D1min，D2min；(3)判断Ndiff的正负和臂电流的方向；(4)触发需要打开的子模块，将各子模块电压和温度控制在一个范围内。

【技术特征摘要】
1.一种模块化多电平换流器的热平衡控制方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：(1)接受换流器控制层根据NLC方法得到的一个桥臂应投入的子模块个数指令Non，计算子模块投入数量的变化Ndiff；(2)测量每个子模块的电容电压，并找出最小的电容电压vcmin和最大的电容电压vcmax；测量每个子模块中IGBT和反并联二极管的温度，并找出T1min，T2min，D1min，D2min；(3)判断Ndiff的正负和臂电流的方向；(4)触发需要打开的子模块，将各子模块电压和温度控制在一个范围内。2.根据权利要求1所述的一种模块化多电平换流器的热平衡控制方法，其特征在于：步骤(3)中，当Ndiff为正臂电流也为正时，说明需要再开通Ndiff个子模块，且需要对这些子模块的电容进行充电，因此D1导通，测量未开通的子模块的电容电压和D1的温度，计算未开通的子模块的c1值并进行排序，插入具有最低c1的Ndiff个子模块；当Ndiff为正臂电流为负时，说明需要开通Ndiff个子模块且开通的子模块需要放电，因此T1导通，测量未开通的子模块的电容电压和T1的温度，计算c3的值并进行排序，插入具有最小c3的Ndiff个子模块；当Ndiff为负而臂电流为正时，说明需要关断Ndiff个子模块，且关断的子模块是充电的，因此T2导通，测量已开通的子模块的电容电压和T2的温度，计算c2的值并进行排序，旁路具有最小c2的Ndiff个子模块；当Ndiff为负而臂电流为正时，说明需要关断Ndiff个子模块且T2导通，旁路具有最小c2的Ndiff个子模块；当Ndiff为负而臂电流也为负时，说明需要关断Ndiff个子模块且D2导通，测量已开通的子模块的电容电压和D2的温度，计算c4的值并进行排序，旁路具有最小c4的Ndiff个子模块。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王湘明，赵盈洁，邢作霞，陈哲，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21