[发明专利]用于消除模块化多电平换流器谐波的方法及装置

说明书

本发明公开了用于消除模块化多电平换流器谐波的方法及装置。该方法包括获取第一子模块的桥臂电流值以及第一子模块的工作状态,其中，第一子模块是模块化多电平换流器任一桥臂上的任一子模块，工作状态包括由投入到切除和由切除到投入；根据第一子模块的桥臂电流值以及第一子模块的工作状态，确定是否需要延时切换第二子模块的工作状态，其中，第二子模块是模块化多电平换流器任一桥臂上的与第一子模块工作状态不同的子模块；当确定需要延时切换第二子模块的工作状态时，在延时预设时间后，将第二子模块的工作状态切换到与第一子模块不同的工作状态。消除了因死区效应引起的输出电压谐波含量增大，达到了提高电能质量的目的。

技术领域

本发明涉及电力电子领域，具体而言，涉及用于消除模块化多电平换流器谐波的方法及装置。

背景技术

模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)由于具有模块化程度高、谐波含量小、易扩容、控制灵活等优势，在中、高压直流输电领域有较多的工程应用。

模块化多电平换流器在正常工作时，由于电容均压控制的存在，子模块总是在不断地投切轮换，为了避免子模块上下桥臂IGBT同时导通造成电容短路，工程中通常采用IGBT先断后通的控制逻辑。以子模块投入为例，先向子模块下部IGBT发关断指令，延时t_d后向子模块上部的IGBT发导通指令。延时t_d称为死区时间，由于死区时间的存在，会使模块化多电平换流器输出电压中出现一些非预期的电平，使模块化多电平换流器的输出电压波形不再是理想的阶梯波，这种现象称为死区效应。图1是现有技术中模块化多电平换流器输出电压和桥臂电流的波形示意图，其中，1为输出电压波形，2为输出电流波形。如图1所示，死区效应的存在会造成模块化多电平换流器输出电压谐波含量增大、桥臂中出现脉冲尖刺电压、尖峰电流，降低了电能质量。

发明内容

本发明实施例提供了用于消除模块化多电平换流器谐波的方法及装置，以解决有技术中模块化多电平换流器工作时由死区效应引起的电能质量低的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种用于消除模块化多电平换流器谐波的方法包括：获取第一子模块的桥臂电流值以及第一子模块的工作状态,其中，第一子模块是模块化多电平换流器任一桥臂上的任一子模块，工作状态包括由投入到切除和由切除到投入；根据第一子模块的桥臂电流值以及第一子模块的工作状态，确定是否需要延时切换第二子模块的工作状态，其中，第二子模块是模块化多电平换流器任一桥臂上的与第一子模块工作状态不同的子模块；当确定需要延时切换第二子模块的工作状态时，在延时预设时间后，将第二子模块的工作状态切换到与第一子模块不同的工作状态。

可选地，根据第一子模块的桥臂电流值以及工作状态，确定是否需要延时切换第二子模块的工作状态，包括：当桥臂电流值大于预设电流且第一子模块的工作状态为由切除到投入时，确定需要延时切换第二子模块的工作状态；或者当桥臂电流值小于预设电流且第一子模块的工作状态为由投入到切除时，确定需要延时切换第二子模块的工作状态；或者当桥臂电流值大于预设电流且第一子模块的工作状态为由投入到切除时，确定即时切换第二子模块的工作状态；或者当桥臂电流值小于预设电流且第一子模块的工作状态为由切除到投入时，确定即时切换第二子模块的工作状态。

可选地，预设时间为模块化多电平换流器的死区时间。

根据本发明实施例的另一个方面，还提供了一种用于消除模块化多电平换流器谐波的装置，包括：获取模块，用于获取第一子模块的桥臂电流值以及第一子模块的工作状态,其中，第一子模块是模块化多电平换流器任一桥臂上的任一子模块，工作状态包括由投入到切除和由切除到投入；确定模块，用于根据第一子模块的桥臂电流值以及第一子模块的工作状态，确定是否需要延时切换第二子模块的工作状态，其中，第二子模块是模块化多电平换流器任一桥臂上的与第一子模块工作状态不同的子模块；控制模块，用于当确定需要延时切换第二子模块的工作状态时，在延时预设时间后，将第二子模块的工作状态切换到与第一子模块不同的工作状态。