一种链式多模块设备的分组均压控制方法技术

本发明专利技术涉及一种链式多模块设备的分组均压控制方法，针对于大容量多模块链式设备提出了一种分组均压策略，该策略可提供组间均值控制和组内均压控制，组间电压通过对最近电平逼近个数的最后一个进行有效分配进行均衡，组内通过排序时间

【技术实现步骤摘要】
一种链式多模块设备的分组均压控制方法


[0001]本专利技术涉及链式多模块设备的控制方法
，更具体地，本专利技术涉及一种链式多模块设备的分组均压控制方法
。

技术介绍

[0002]随着逆变器容量的不断增大，链式结构已成为新能源设备的主流结构，随着链式结构模块的逐渐增多，使用同一分组进行排序的混合调制方法不论是在硬件还是软件上难度都将增大
。
随着模块数量的不断增加，分组控制必将成为结构变化的一种趋势
。
[0003]模块分组控制后，如采用传统的基于
NLM
混合调制的方法进行控制，将会造成传输上的资源浪费
,
甚至无法满足时间上的需求
。
因此就需要实现各分组之间的单独控制，分组之间的单独控制可以很轻松的解决组内的电压平衡，但无法完成组间电压平衡控制
。
[0004]目前基于
NLM
混合调制的算法仅针对模块较少的单一分组进行控制，并未针对分组控制进行说明，对于大容量多模块的链式设备，分组控制已经成为一种趋势，并需要一种分组均压控制方法进行匹配
。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术的问题，本专利技术提供一种链式多模块设备的分组均压控制方法，针对同一相结构中的不通模块分布于不同的控制分组时，提出了一种控制方法，可以在不增加开关频率的基础上，对分组电压进行有效均压，无需额外的复杂算法，可以实现分组电压的单独排序和控制，同时又可以实现分组之间的电压平衡，控制方法简单，结构简单易实现
。
[0006]本专利技术提供一种链式多模块设备的分组均压控制方法，所述链式多模块设备每相具备
N
个模块，平均分配为
i
组，每组的模块个数为
n
＝
N/i
；
[0007]所述方法首先通过载波移向方法得到每相同一时刻各个模块的触发状态，通过将各模块的触发状态相加得到逼近调制波的实时总触发个数
M
，得到每相实时总触发个数之后，将会平均分配到各个分组之间，分配之后需要进行组间电压均衡控制；
[0008]所述组件电压均衡控制方法为，总触发个数
M
除以分组个数
i
并向下取余，得到各个分组的初始触发个数
m
，且完成分配后
N
＝
m*i+1
，因此会剩余一个触发模块未进行分配，此时通过当前电流极性与各个分组平均电压对此模块进行分配，当电压极性为正时，将此触发模块分配给分组电压平均值最小的分组，当电压极性为负值时，将此触发模块分配给分组电压平均值最大的分组，到此完成组间电压均衡控制；
[0009]各个分组得到触发个数
m
i
后，将会进行组内均压控制，所述组内均压控制的方法为：首先各个分组收到触发个数
m
i
后，经过周期
T
的排序时间后，对组内各模块电压
V
i
与组内电压平均值
V
aver
进行比较，得到
Δ
i
，当
Δ
i
＜
ε
时，
ε
为保持因子，此模块触发状态保持，反之则此模块触发状态不保持；
[0010]经过上述比较后，得到保持个数
l
i
，当保持个数
l
i
＜
m
i
时，对分组内的非保持模块
进行排序，此时根据电流极性排序，当电流极性为正时，对非保持模块进行升序排列，当电流极性为负时，对非保持模块进行降序排列，排列完成后取前
m
i
‑
l
i
进行开通，当保持个数
l
i
＜
m
i
时，则对保持个数进行随机剔除，剔除个数为
l
i
‑
m
i
。
[0011]优选的，所述组内均压控制的方法中保持因子
ε
根据组内电压平均值的百分比确定
。
[0012]优选的，所述组内均压控制的方法中组内通过控制周期
T
，可以增加或减少排序时间，来平衡控制精度与开关频率之间的动态平衡；通过调节
ε
百分比，可以平衡开关频率与控制精度之间的关系
。
[0013]本专利技术的技术效果在于：本专利技术的方法实现多模块电压的分组控制方法，无需复杂的算法即可实现多模块的分组电压均衡控制，且组内模块减少后，可以极大的减少排序时间，提高响应速度，同时可维持原控制结构，无需增加复杂的外围电路，实现简单；可应用于新能源领域例如链式储能
、
柔性直流输电
、
链式
SVG、
高压变频
、
高压
APF
等，是一种可靠的链式直流均压控制方法
。
附图说明
[0014]构成说明书的一部分的附图描述了本专利技术的实施例，并且连同说明书一起用于解释本专利技术的原理
。
[0015]图1链式多模块逆变器一次拓扑图；
[0016]图2基于
NLM
与
PWM
混合调制方法的原理图；
[0017]图3组间电压均衡控制方法流程图；
[0018]图4组内电压均衡控制方法流程图；
[0019]图5半实物仿真零容量下电压电流实测图；
[0020]图6各容量下各模块电压偏差及开关频率统计图；
[0021]图7该方法下各个模块电压瞬时波形
。
具体实施方式
[0022]现在将参照附图来详细描述本专利技术的各种示例性实施例
。
应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置
、
数字表达式和数值不限制本专利技术的范围
。
[0023]以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制
。
[0024]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分
。
[0025]在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制
。
因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值
。
[0026]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论
。
[0027]实施例
[0028]如图1至图7示，本实施例提供一种链式多模块设备的分组均压控制方法，该方法
应用于链式多模块逆变器系统中，所述链式多模块逆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种链式多模块设备的分组均压控制方法，其特征在于：所述链式多模块设备每相具备
N
个模块，平均分配为
i
组，每组的模块个数为
n
＝
N/i
；所述方法首先通过载波移向方法得到每相同一时刻各个模块的触发状态，通过将各模块的触发状态相加得到逼近调制波的实时总触发个数
M
，得到每相实时总触发个数之后，将会平均分配到各个分组之间，分配之后需要进行组间电压均衡控制；所述组件电压均衡控制方法为，总触发个数
M
除以分组个数
i
并向下取余，得到各个分组的初始触发个数
m
，且完成分配后
N
＝
m*i+1
，因此会剩余一个触发模块未进行分配，此时通过当前电流极性与各个分组平均电压对此模块进行分配，当电压极性为正时，将此触发模块分配给分组电压平均值最小的分组，当电压极性为负值时，将此触发模块分配给分组电压平均值最大的分组，到此完成组间电压均衡控制；各个分组得到触发个数
m
i
后，将会进行组内均压控制，所述组内均压控制的方法为：首先各个分组收到触发个数
m
i
后，经过周期
T
的排序时间后，对组内各模块电压
V
i
与组内电压平均值
V
aver
进行比较，得到
Δ...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘春乐，王川，刘西瑞，王平，王罡，马文瑜，冀朋盛，张勇，
申请(专利权)人：山东泰开电力电子有限公司，
类型：发明
国别省市：