一种三相模块化多电平换流器能量平衡控制方法技术

本发明专利技术提供一种三相模块化多电平换流器能量平衡控制方法，其步骤包括：（1）计算每相桥臂环流指令值；（2）计算每相上桥臂子模块电容电压平均值和下桥臂子模块电容电压平均值；（3）计算每相实际的桥臂环流和用于跟踪桥臂环流指令值的调制电压；（4）计算每相上桥臂电压的指令值和下桥臂电压的指令值；（5）计算每相上桥臂投入模块数指令值和下桥臂投入模块数指令值；（6）根据步骤（5）得到的上桥臂投入模块数指令值、下桥臂投入模块数指令值和桥臂电流方向，控制每相上桥臂和下桥臂的子模块投入或者切除。本发明专利技术在保证内部能量平衡控制的同时，保证了交直流电压输出特性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统柔性直流输电
，具体涉及。
技术介绍
模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter, MMC)采用目前国际上较为流行的新型多电平拓扑结构。其模块化设计、良好的扩展性等性能在高压直流输电等领域具有广阔的应用前景。其是由多个子模块(Submodule，SM)堆叠而成，如图1所示，通过控制子模块的投入和退出，就可以控制交流侧输出电压，从而实现交直流功率交换。同时，所输出的交流电压波形包含很多的电压阶梯以最大限度的逼近正弦波，从而减少甚至无需配置滤波装置。模块化多电平换流器的核心单元——子模块(Sub Module, SM)如图1中的3所示，是由半桥结构的IGBT模块和电容器并联构成，每个半桥结构的IGBT模块包括反并联二极管和可自关断的电力电子开关器件IGBT。其基本拓扑结构(如图1)所示，与H桥级联型多电平结构类似，模块化多电平换流器由三个相单元(Phase Module或Phase Unite,图1中的I)组成，每个相单元包含上下对称的换流桥臂(Converter Leg)(如图1中的2所示)，而每个换流桥臂又由多个子模块和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三相模块化多电平换流器能量平衡控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：?（1）计算每相桥臂环流指令值izrefj；?（2）计算每相上桥臂子模块电容电压平均值ucpavej和下桥臂子模块电容电压平均值ucnavej；?（3）计算每相实际的桥臂环流izj和用于跟踪桥臂环流指令值的调制电压uzrefj；?（4）计算每相上桥臂电压的指令值uprefj和下桥臂电压的指令值unrefj；?（5）计算每相上桥臂投入模块数指令值nprefj和下桥臂投入模块数指令值nnrefj；?（6）根据步骤（5）得到的上桥臂投入模块数指令值nprefj、下桥臂投入模块数指令值nnrefj和桥臂电流方向，分别控制每相...

【技术特征摘要】
1.一种三相模块化多电平换流器能量平衡控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: (1)计算每相桥臂环流指令值iZMfj; (2)计算每相上桥臂子模块电容电压平均值Uepavy.和下桥臂子模块电容电压平均值Ucnavej ， (3)计算每相实际的桥臂环流L和用于跟踪桥臂环流指令值的调制电压u_fj； (4)计算每相上桥臂电压的指令值和下桥臂电压的指令值Umefj； (5)计算每相上桥臂投入模块数指令值IV&和下桥臂投入模块数指令值n_fj； (6)根据步骤(5)得到的上桥臂投入模块数指令值IV&、下桥臂投入模块数指令值1^&和桥臂电流方向，分别控制每相上桥臂和下桥臂各子模块投入或者切除的状态。2.按权利要求1所述的能量平衡控制方法，其特征在于，步骤(I)所述计算每相桥臂环流指令值的步骤为； 1)换流器交流侧输出电压正序分量erefj+和交流输出电流指令iSMfj的相乘得到瞬时功率 Prefj ; 2)求解步骤I)得到的瞬时功率pMfj+的直流分量Pteef/； 3)根据所述直流分量Pterf/和直流电压指令值Udrarf求解桥臂环流直流正序分量指令 ^zrefj 4)换流器交流侧输出电压负序分量和所述交流输出电流指令的相乘得到瞬时功率; 5)求解步骤4)得到的瞬时功率的直流分量Pttefj-； 6)根据所述直流分量和所述直流电压指令值Udrarf求解桥臂环流直流负序分量指令值izrafJ_ ； 7)根据所述桥臂环流直流正序分量指令值iZMf/和所述桥臂环流直流负序分量指令值Izrefj^ ...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔明，杨杰，林畅，李文津，米琳，阎发友，
申请(专利权)人：国网智能电网研究院，中电普瑞电力工程有限公司，辽宁省电力有限公司大连供电公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：