[发明专利]一种模块化多电平换流器在桥臂不平衡工况下的冗余保护方法

权利要求书

1.一种模块化多电平换流器在桥臂不平衡工况下的冗余保护方法，所述模块化多电平换流器为三相六桥臂结构，每个桥臂由N_total个半桥子模块级联组成，N_total＝N_rated+N_redundant,dc，N_rated为桥臂额定子模块数量，N_redundant,dc为桥臂冗余子模块数量；其特征在于，所述冗余保护方法包括如下步骤：

(1)当换流器中的某一相处在桥臂不平衡运行工况下，根据该不平衡相的桥臂电流计算得到对应的补偿电压u_add；

(2)利用补偿电压u_add计算该不平衡相修正后的上下桥臂电压参考值u_{arm,p_ref}和u_{arm,n_ref}；

(3)计算确定换流器实际运行时的新增桥臂冗余子模块个数N_redundant,ac；

(4)根据新增桥臂冗余子模块个数N_redundant,ac对该不平衡相上桥臂最大投入子模块个数N_max,p或下桥臂最大投入子模块个数N_max,n进行相应调整；

(5)根据上下桥臂最大投入子模块个数N_max,p和N_max,n以及上下桥臂电压参考值u_{arm,p_ref}和u_{arm,n_ref}，计算确定下一时刻该不平衡相上下桥臂应投入子模块个数N_on,p和N_on,n，并依此对该不平衡相中的子模块进行投切控制。

2.根据权利要求1所述的冗余保护方法，其特征在于：所述步骤(1)中计算补偿电压u_add的过程为：采集该不平衡相上桥臂瞬时电流和下桥臂瞬时电流，使上下桥臂瞬时电流相加后的结果通过滤波器提取出其基频分量，进而对该基频分量的有效值进行PI控制，得到该不平衡相的补偿电压u_add。

3.根据权利要求1所述的冗余保护方法，其特征在于：所述步骤(2)中根据以下公式计算该不平衡相修正后的上下桥臂电压参考值u_{arm,p_ref}和u_{arm,n_ref}：

$u_{arm,p\_ref}=\frac{1}{2}{U}_{dc\_ref}-u_{ref}-u_{add}$

$u_{arm,n\_ref}=\frac{1}{2}{U}_{dc\_ref}+u_{ref}+u_{add}$

其中：u_ref为该不平衡相交流电压的参考值，U_{dc_ref}为换流器直流电压的参考值。