模块化多电平变换器及其控制方法、存储介质及电子设备技术

本发明专利技术公开一种模块化多电平变换器及其控制方法、存储介质及电子设备，其中模块化多电平变换器包括：位于工频侧的多相交流电压输入端、多组电平变换控制单元和位于低频侧的多相交流电压输出端，在每个桥臂支路上设置有多个电平变换子模块，在每个电平变换子模块的输出端并联连接第一过电压保护器件，每个桥臂支路的输入端与输出端通过至少一个第二过电压保护器件连接，每个电平变换子模块的输出端还并联连接调压可控器件。本发明专利技术可以实现在第一过电压保护器件、第二过电压保护器件执行过电压保护不当的情况下，基于调压可控器件可最终确保当整个模块化多电平变换器发生过电压故障时使其仍旧处于安全状态。

【技术实现步骤摘要】
模块化多电平变换器及其控制方法、存储介质及电子设备
本专利技术涉及低频输电
，具体涉及一种模块化多电平变换器及其控制方法、存储介质及电子设备。
技术介绍
随着电力电子技术的快速发展，模块化多电平变换器(ModularMultilevelConverters,简称MMC)在柔性交流低频输电中应用越来越广泛。MMC是一种新型的电压变换电路，它以多个子模块级联的方式构成一种拓扑结构。现有技术中的MMC在柔性交流低频输电系统中发生短路故障后，一般在MMC每个桥臂的子模块的输出端仅单独并联设置一个过电压保护开关，进而避免柔性交流低频输电系统中发生短路故障后产生的过电压现象。目前，由于柔性交流低频输电系统发生故障后，其输电频率降低，进而造成该过电压保护开关动作速度降低，这将导致MMC进行闭锁的动作时间远远快于过电压保护开关的动作时间。此时，MMC的故障点仍会继续被注入电流，进而造成柔性交流低频输电系统的内部各节点仍会存在较高的过电压现象，最终导致柔性交流低频输电系统崩溃。
技术实现思路
因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中利用过电压保护开关进行过电压保护时，柔性交流低频输电系统的内部各节点仍会存在较高的过电压现象，最终导致柔性交流低频输电系统崩溃的缺陷，从而提供一种模块化多电平变换器及其控制方法、装置及电子设备。根据第一方面，本专利技术实施例提供一种模块化多电平变换器，包括：位于工频侧的多相交流电压输入端、多组电平变换控制单元和位于低频侧的多相交流电压输出端，其中，每组电平变换控制单元包括：多个桥臂支路，每个桥臂支路通过续流器件连接每相交流电压输入端，所述每组电平变换控制单元的输出端连接每相交流电压输出端，在所述每个桥臂支路上设置有多个电平变换子模块，在每个电平变换子模块的输出端并联连接第一过电压保护器件，所述每个桥臂支路的输入端与输出端通过至少一个第二过电压保护器件连接，所述每个电平变换子模块的输出端还并联连接调压可控器件。一种实施方式中，所述调压可控器件包括：双向晶闸管。一种实施方式中，所述每个电平变换子模块为全控型H桥结构。一种实施方式中，所述全控型H桥包括：两组电力电子器件桥臂和直流电容，所述两组电力电子器件桥臂并联连接，每个所述电力电子器件桥臂均包括串联的两个电力电子器件，所述直流电容与所述两组电力电子器件桥臂并联连接。一种实施方式中，所述续流器件为直流电感，所述第一过电压保护器件为开关保护器件，所述第二过电压保护器件为避雷器。根据第二方面，本专利技术实施例提供一种模块化多电平变换控制方法，用于第一方面或第一方面任一实施方式中所述的模块化多电平变换器，包括：获取多组电平变换控制单元的每个桥臂支路输入端的当前输入电压和每个桥臂支路上多个电平变换子模块输出端的当前输出电压；判断所述当前输入电压是否大于第一预设安全电压；若所述当前输入电压大于所述第一预设安全电压时，控制第二过电压保护器件执行过电压保护动作；判断所述当前输出电压是否大于第二预设安全电压；若所述当前输出电压大于所述第二预设安全电压时，控制每个电平变换子模块输出端并联连接的调压可控器件执行过电压保护动作。一种实施方式中，在获取多组电平变换控制单元的每个桥臂支路输入端的当前输入电压和每个桥臂支路上多个电平变换子模块输出端的当前输出电压的步骤之前还包括：若多组电平变换控制单元检测到每个桥臂支路上的多个电平变换子模块发生过电压故障时，控制第一过电压保护器件执行过电压保护动作。一种实施方式中，所述的模块化多电平变换控制方法，还包括：若所述当前输入电压小于或等于所述第一预设安全电压时，控制每个桥臂支路处于正常工作状态。一种实施方式中，所述的模块化多电平变换控制方法，还包括：若所述当前输出电压小于或等于所述第二预设安全电压时，控制每个电平变换子模块输出端并联连接的调压可控器件处于正常工作状态。一种实施方式中，所述的模块化多电平变换控制方法，所述第一预设安全电压小于或等于每个桥臂支路上设置的多个电平变换子模块的预设电压之和。根据第三方面，本专利技术实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第二方面或第二方面任一实施方式所述的模块化多电平变换控制方法。根据第四方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括：第一方面或第一方面任一实施方式中所述的模块化多电平变换器、存储器和处理器，所述模块化多电平变换器、所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行第二方面或第二方面任一实施方式中所述的模块化多电平变换控制方法。本专利技术技术方案，具有如下优点：本专利技术提供一种模块化多电平变换器其控制方法、存储介质及电子设备，其中模块化多电平变换器包括：位于工频侧的多相交流电压输入端、多组电平变换控制单元和位于低频侧的多相交流电压输出端，其中，每组电平变换控制单元包括：多个桥臂支路，每个桥臂支路通过续流器件连接每相交流电压输入端，每组电平变换控制单元的输出端连接每相交流电压输出端，在每个桥臂支路上设置有多个电平变换子模块，在每个电平变换子模块的输出端并联连接第一过电压保护器件，每个桥臂支路的输入端与输出端通过至少一个第二过电压保护器件连接，每个电平变换子模块的输出端还并联连接调压可控器件。本专利技术可以最终确保当整个模块化多电平变换器发生过电压故障时使其仍旧处于安全状态，即可快速切断整个模块化多电平变换器中的所有电平变换子模块。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中模块化多电平变换器的结构示意图；图2为本专利技术实施例中电平变换子模块的结构示意图；图3为本专利技术实施例中模块化多电平变换控制方法的流程图；图4为本专利技术实施例中电子设备的硬件结构示意图。附图标记：11-电平变换控制单元；12-续流器件；13-第一过电压保护器件；14-第二过电压保护器件；15-调压可控器件；16-直流电容；17-电力电子器件；111-多个电平变换子模块。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化多电平变换器，包括：位于工频侧的多相交流电压输入端、多组电平变换控制单元和位于低频侧的多相交流电压输出端，其中，每组电平变换控制单元包括：多个桥臂支路，每个桥臂支路通过续流器件连接每相交流电压输入端，所述每组电平变换控制单元的输出端连接每相交流电压输出端，在所述每个桥臂支路上设置有多个电平变换子模块，在每个电平变换子模块的输出端并联连接第一过电压保护器件，其特征在于，所述每个桥臂支路的输入端与输出端通过至少一个第二过电压保护器件连接，所述每个电平变换子模块的输出端还并联连接调压可控器件。/n

【技术特征摘要】
1.一种模块化多电平变换器，包括：位于工频侧的多相交流电压输入端、多组电平变换控制单元和位于低频侧的多相交流电压输出端，其中，每组电平变换控制单元包括：多个桥臂支路，每个桥臂支路通过续流器件连接每相交流电压输入端，所述每组电平变换控制单元的输出端连接每相交流电压输出端，在所述每个桥臂支路上设置有多个电平变换子模块，在每个电平变换子模块的输出端并联连接第一过电压保护器件，其特征在于，所述每个桥臂支路的输入端与输出端通过至少一个第二过电压保护器件连接，所述每个电平变换子模块的输出端还并联连接调压可控器件。


2.根据权利要求1所述的模块化多电平变换器，其特征在于，所述调压可控器件包括：双向晶闸管。


3.根据权利要求1所述的模块化多电平变换器，其特征在于，所述每个电平变换子模块为全控型H桥结构。


4.根据权利要求3所述的模块化多电平变换器，其特征在于，所述全控型H桥包括：两组电力电子器件桥臂和直流电容，所述两组电力电子器件桥臂并联连接，每个所述电力电子器件桥臂均包括串联的两个电力电子器件，所述直流电容与所述两组电力电子器件桥臂并联连接。


5.根据权利要求1至4任一项所述的模块化多电平变换器，其特征在于，所述续流器件为直流电感，所述第一过电压保护器件为开关保护器件，所述第二过电压保护器件为避雷器。


6.一种模块化多电平变换控制方法，用于权利要求1至5任一项所述的模块化多电平变换器，其特征在于，包括：
获取多组电平变换控制单元的每个桥臂支路输入端的当前输入电压和每个桥臂支路上多个电平变换子模块输出端的当前输出电压；
判断所述当前输入电压是否大于第一预设安全电压；
若所述当前输入电压大于所述第一预设安全电压时，控制第二过电压保护器件执行过电压保护动作；
判断所述当前...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国亮，邓占锋，徐云飞，陆振纲，宋洁莹，王英沛，于弘洋，周丁，李卫国，乔光尧，
申请(专利权)人：全球能源互联网研究院有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11