[发明专利]基于载波的PWM的精确切换

权利要求书

1.一种包括用于AC与DC之间的电气功率转换的多级电压源换流器(2)以及控制系统(3)的电压源换流站(1)，所述电压源换流器(2)包括多个包括可切换半导体的切换单元(8)，并且所述控制系统(3)包括用于向多个所包括的单元控制组件(10)提供电压参考信号的至少一个主控制组件(4)，每个单元控制组件(10)使用基于载波的脉冲宽度调制来控制相应的单元的切换，其中所述主控制组件(4)可通信地连接到所述单元控制组件(10)，并且向每个单元控制组件(10)提供参考电压信号，并且每个单元控制组件使用所述参考电压信号和载波信号来产生到每个相应的切换单元的切换信号以实现转换，

其特征在于：

每个单元控制组件(10)具有比所述主控制组件(4)更高的数据处理速率，并且由所述单元控制组件将所述参考电压信号转换到所述更高的数据速率。

2.如权利要求1所述的电压源换流站(1)，其中每个单元控制组件(10)包括用于将所述电压参考信号适配到所述单元控制组件的所述更高的数据速率的参考信号重构组件(15)，其中所述信号重构组件用于通过对所述参考电压信号的采样值进行内插来提供重构的参考电压信号。

3.如权利要求2所述的电压源换流站(1)，其中所述内插是所述参考电压信号的连续的采样点之间的线性内插。

4.如权利要求1到3中的任意一项所述的电压源换流站(1)，其中每个单元控制组件(10)包括载波信号生成器(12)，并且生成所述载波信号。

5.如权利要求1到4中的任意一项所述的电压源换流站(1)，其中每个单元控制组件(10)包括用于比较所述载波信号和参考信号的比较器(16)，并且所述切换信号的产生包括比较所述载波信号和所述重构的参考电压信号。

6.如权利要求1到5中的任意一项所述的电压源换流站(1)，其中每个单元控制组件(10)包括用于通过保持所述切换信号恒定来避免不必要的切换的切换阻止器(17)。

7.如权利要求6所述的电压源换流站(1)，其中所述切换阻止器包括小值检测器(19)，并且所述阻止器被配置为仅当所述参考电压信号小于阈值时保持调制信号恒定。

8.如权利要求7所述的电压源换流站(1)，其中所述阈值是所述参考电压信号的标称振幅值的15％。

9.如权利要求7到8中的任意一项所述的电压源换流站(1)，其中所述切换阻止器(17)包括被配置为检测所述切换信号中的切换脉冲的边缘检测器(18)，并且所述切换阻止器(17)用于在检测到切换信号之后并且所述参考电压信号小于所述阈值时，将所述切换信号保持恒定一个短的时间段，。

10.如权利要求9所述的电压源换流站(1)，其中所述短的时间段对应于所述主控制组件的所述数据速率，并且与所述参考电压信号的两个采样值之间的时间相同或者近似相同。

11.如权利要求1到10中的任意一项所述的电压源换流站(1)，其中，AC的每个相位具有至少八个切换单元(8)。

12.如权利要求11所述的电压源换流站(1)，其中AC的每个相位具有至少20个切换单元(8)。

13.如权利要求1到12中的任意一项所述的电压源换流站(1)，其中所述基于载波的脉冲宽度调制具有12个或更少的脉冲数量。

14.如权利要求13所述的电压源换流站(1)，其中所述脉冲数量小于八，优选地小于四。

15.如权利要求1到14中的任意一项所述的电压源换流站(1)，其中所述基于载波的脉冲宽度调制具有非整数的脉冲数量。