一种模块化多电平换流器的充电方法技术

本发明专利技术提出一种模块化多电平换流器的充电方法，其方法首先为换流器直流侧带电，待子模块电压稳定后，解锁换流器并导通所有子模块，随后减少相单元中导通子模块数量，当桥臂过流时临时增加相单元中导通子模块数量抑制过流，子模块电压稳定后继续减少导通子模块数量，直至最终相单元导通子模块数量等于桥臂的工作子模块数量，平滑过渡至正常运行状态。此方法通过直流侧充电，使换流器正常运行前子模块电压达到工作电压，通过合适的控制策略避免充电过程产生冲击电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子领域，特别涉及。
技术介绍
模块化多电平换流器采用低电压器件实现高电压输出而不需要开关器件的直接串联，避免了串联均压问题，适用于高压大容量应用，如适用于柔性直流输电应用场合。三相模块化多电平换流器(MMC)主电路拓扑结构示意图如图1 (a)所示，包含3个相单元，每个相单元包括上下两个桥臂，每个桥臂由若干个子模块(SM)和一个换流电抗器串联组成。子模块的结构如图1 (b)所示，由一个作为开关元件的IGBT半桥和一个直流储能电容C并联组成，直流储能电容C还并联放电电阻R。每个子模块包含三种工作状态，如图2所示。在闭锁状态时，子模块可以通过二极管的单相导通性进行充电；在导通状态时，子模块可以根据桥臂电流的方向进行充放电；在关断状态时子模块电容被旁路，但由于并联放电电阻将缓慢放电。为了提高可靠性，每个桥臂中还可包含一定数量的备用子模块，每个桥臂的工作子模块数量小于等于桥臂串联子模块数量。模块化多电平换流器工作前需要将子模块的电容充电至工作电压，保证换流器正常解锁时相单元中导通子模块叠加产生的电压与直流侧电压相差较小，否则会引起较大的冲击电流，严重的情况下可能使开关器件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模块化多电平换流器的充电方法，所述换流器包括至少一个相单元，各相单元由上、下两个桥臂组成，各桥臂由数个结构相同的子模块与一个电抗器串联而成，所述子模块由IGBT半桥和电容器并联而成，包括导通、关断和闭锁三种工作状态，其特征在于所述充电方法包括如下步骤：（1）换流器直流侧带电；（2）待子模块电压稳定后，解锁换流器，导通所有子模块；（3）减少相单元中导通子模块数量；（4）判断桥臂电流是否过流，过流则进入步骤（5），否则进入步骤（6）；（5）增加相单元中导通子模块数量，返回步骤（4）；（6）判断子模块电压是否稳定，稳定则进入步骤（7），否则返回步骤（4）；（7）判断相单元中导通子模块数量是否大于...

【技术特征摘要】
1.一种模块化多电平换流器的充电方法，所述换流器包括至少一个相单元，各相单元由上、下两个桥臂组成，各桥臂由数个结构相同的子模块与一个电抗器串联而成，所述子模块由IGBT半桥和电容器并联而成，包括导通、关断和闭锁三种工作状态，其特征在于所述充电方法包括如下步骤: (1)换流器直流侧带电； (2)待子模块电压稳定后，解锁换流器，导通所有子模块； (3)减少相单元中导通子模块数量； (4)判断桥臂电流是否过流，过流则进入步骤(5)，否则进入步骤(6)； (5)增加相单元中导通子模块数量，返回步骤(4)； (6)判断子模块电压是否稳定，稳定则进入步骤(7)，否则返回步骤(4)； (7)判断相单元中导通子模块数量是否大于一个桥臂的工作子模块数量，大于则返回步骤(3)，否则进入步骤(8)； (8)保持相单元导通子模块数量恒定； 充电结束条件为换流器中所有相单元的充电过程均处于步骤(8)。2.如权利要求1所述的一种模块化多电平换流器的充电方法，其特征在于:所述步骤(O中，换流器直流侧带电指通过直流侧连接的其它换流器或者辅助直流电源为换流器提供直流电压为换流器的子模块充电，使子模块驱动取能并正常工作，为解锁进一步升高各子模块电容电压做准备。3.如权利要求1所 述的一种模块化多电平换流器的充电方法，其特征在于:所述步骤(2)或步骤(6...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪楠楠，田杰，董云龙，李钢，曹冬明，
申请(专利权)人：南京南瑞继保电气有限公司，南京南瑞继保工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：