[发明专利]基于动态分层排序的控制MMC电容电压平衡的方法及系统

权利要求书

1.一种基于动态分层排序的控制MMC电容电压平衡的方法，所述方法包括：

计算阀臂各层电压高ΔU_C，公式如下：

ΔU_C＝(U_Cmax-U_Cmin)/N_L (1)

式中，N_L为预先设定的层数，U_Cmax为阀臂所有子模块电容电压的最大值，U_Cmin为阀臂所有子模块电容电压的最小值；

计算阀臂中每个子模块所属层号，并根据每个子模块所属层号，统计各层子模块数目，其中，第i个子模块所属层号LNO(i)计算公式如下：

LNO(i)＝int((U_C(i)-U_Cmin)/ΔU_C) (2)

其中，U_C(i)为第i个子模块的电容电压，int为取整函数，i为子模块编号；

根据阀臂投入子模块数目，确定排序层号及排序层投入子模块数目；

根据电容电压平衡控制排序算法确定排序层的子模块投入或切除状态；

根据阀臂电流方向，确定其他层子模块投入或切除状态。

2.根据权利要求1所述的方法，所述的排序层号及排序层投入子模块数目的确定，包括：如果阀臂电流为流出子模块，且第j～N_L层子模块数目满足公式：

从最高层N_L开始往下累加各层的子模块数目，直到第j层，累加子模块数目大于阀臂投入子模块数目，则可确定第j层为排序层，计算排序层投入子模块的数目公式如下：

其中，LNSM(i)为第i层子模块数目，SL_Non为排序层投入子模块数目，Non为阀臂投入子模块数目，如果阀臂电流为流入子模块，且第1～j层子模块数目满足公式：

即从第1层开始往上累加各层的子模块数目，直到第j层，累加子模块数目大于阀臂投入子模块数目，则可确定第j层为排序层，计算排序层投入子模块的数目计算公式如下：

3.根据权利要求1所述的方法，所述的排序层j的子模块的确定是将排序层子模块的电容电压按照数值大小进行排序，如果阀臂电流为流入子模块，投入该层电容电压偏低的子模块；如果阀臂电流为流出子模块，则投入该层中电容电压偏高的子模块。

4.根据权利要求1所述的方法，所述的确定其他层子模块投入或切除状态的确定是如果阀臂电流为流出子模块，投入第j+1层～第N层的所有子模块，切除第1层～第j-1层的所有子模块；如果阀臂电流为流入子模块，投入第1层～第j-1层的所有子模块，切除第j+1层～第N层的所有子模块。

5.一种基于动态分层排序的控制MMC电容电压平衡的系统，所述系统包括：

电压高计算模块，计算阀臂各层电压高ΔU_C，公式如下：

ΔU_C＝(U_Cmax-U_Cmin)/N_L

式中，N_L为预先设定的层数，U_Cmax为阀臂所有子模块电容电压的最大值，U_Cmin为阀臂所有子模块电容电压的最小值；

子模块所属层号计算模块，计算阀臂中每个子模块所属层号，并根据每个子模块所属层号，统计各层子模块数目，其中，第i个子模块所属层号LNO(i)计算公式如下：

LNO(i)＝int((U_C(i)-U_Cmin)/ΔU_C)

其中，U_C(i)为第i个子模块的电容电压，int为取整函数，i为子模块编号；

确定投入子模块数目模块，根据阀臂投入子模块数目，确定排序层号及排序层投入子模块数目；

确定排序层j的子模块状态模块，根据电容电压平衡控制排序算法确定排序层j的子模块投入或切除状态；

确定其他层子模块状态模块，根据阀臂电流方向，确定其他层子模块投入或切除状态。