[发明专利]模块化多电平转换器及其DC偏移补偿方法

权利要求书

1.一种补偿来自模块化多电平转换器MMC(1)的高压AC输出的DC偏移的方法，所述MMC包括至少一个AC相(8)的至少一个相支路(9)，其中所述至少一个相支路中的每个相支路包括多个级联的转换器单元(2)，每个单元包括多个半导体开关和在所述单元中形成中间DC电路的能量存储器，其中所述MMC经由第一电网变压器(3a)而被连接到三相高压AC电网，所述方法包括：

在所述MMC(1)的至少一个DC偏移校正装置(10)中，通过以下方式在所述至少一个DC偏移校正装置中的每个DC偏移校正装置中测量所述DC偏移：

在所述MMC中获得高压AC信号，

通过无源高阶滤波器(11)从所获得的高压AC信号中去除高压AC分量，以获得模拟滤波信号，

通过模拟-数字转换器将所述模拟滤波信号转换为数字信号，

通过数字滤波器(12)从所述数字信号中去除剩余的AC分量，由此，所述AC分量被充分地抑制，以允许所述DC偏移的获得，并且

在控制器(13)中，将所获得的偏移与参考值进行比较，并基于所述比较来形成控制信号；

将所述控制信号从所述至少一个DC偏移校正装置(10)中的每个DC偏移校正装置传送到所述MMC的控制装置(20)；

所述控制装置(20)将来自所述至少一个DC偏移校正装置的所述控制信号映射到所述至少一个相支路(9)；并且

基于所述映射，所述控制装置(20)向所述至少一个相支路(9)中的每个相支路中的所述单元(2)的所述半导体开关发送切换命令，以补偿所述DC偏移。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高压AC电网是三相电网，并且其中所述MMC还经由第二电网变压器(3b)和/或线路电抗器而被连接到第二高压AC电网。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第二高压AC电网是单相电网，由此所述MMC(1)具有双Y形拓扑。

4.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，所述高压AC信号从所述MMC(1)的输出端子获得。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述至少一个DC偏移校正装置(10)中的第一DC偏移校正装置被连接到所述MMC的所述三相输出端子，以连接到所述第一电网变压器(3a)。

6.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，所述高压AC信号跨越所述MMC(1)的相支路(9)获得。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，对于所述MMC的所述相支路(9)中的每个相支路，所述至少一个DC偏移校正装置(10)中的一个DC偏移校正装置跨越所述相支路而被连接。

8.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，所述至少一个DC偏移校正装置(10)中的每个DC偏移校正装置经由电源在所述MMC(1)内部被供电。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述电源包括经由降压变压器(5)而被连接到所述MMC(1)的输出端子的AC-DC转换器。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述电源包括被连接到所述MMC(1)的单元(2)的所述中间DC电路的DC-DC转换器。

11.根据权利要求1-3中的任一项所述的方法，其中，所述控制信号经由光缆(21)而被传送。

12.一种模块化多电平转换器MMC(1)，包括至少一个AC相(8)的至少一个相支路(9)，其中所述至少一个相支路中的每个相支路包括多个级联的转换器单元(2)，每个单元包括多个半导体开关和在所述单元中形成中间DC电路的能量存储器，其中所述MMC经由电网变压器而被连接到三相高压AC电网，所述MMC包括：

至少一个DC偏移校正装置(10)，被配置为通过以下方式在所述至少一个DC偏移校正装置中的每个DC偏移校正装置中测量所述DC偏移：

在所述MMC中获得高压AC信号，

通过无源高阶滤波器(11)从所获得的高压AC信号中去除高压AC分量，以获得模拟滤波信号，

通过模拟-数字转换器将所述模拟滤波信号转换为数字信号，

通过数字滤波器从所述数字信号中去除剩余的AC分量，由此，所述AC分量被充分地抑制，以允许所述DC偏移的获得，

在控制器(13)中，将所获得的偏移与参考值进行比较，并基于所述比较形成控制信号，并且

将所述控制信号从所述至少一个DC偏移校正装置(10)中的每个DC偏移校正装置传送到所述MMC的控制装置(20)；以及

控制装置(20)，被配置为将所述控制信号从所述至少一个DC偏移校正装置映射到所述至少一个相支路(9)，并基于所述映射，向所述至少一个相支路(9)中的每个相支路中的所述单元(2)的所述半导体开关发送切换命令，以补偿所述DC偏移。