[发明专利]一种混合型模块化多电平换流器的电容电压平衡方法

说明书

本发明公开了一种混合型模块化多电平换流器的电容电压平衡方法，该方法包括：获取混合型模块化多电平换流器中的桥臂在当前控制周期的参考波并根据参考波计算第一功率模块数量；计算第一功率模块数量与第二功率模块数量的差值，获得第三功率模块数量；其中，第二功率模块数量为桥臂在上一个控制周期中实际投入的功率模块数量；根据第一功率模块数量、电流方向信息和第三功率模块数量调整桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块的运行状态。该方法在实现半桥功率模块和全桥功率模块电容电压平衡的同时降低功率器件的开关频率，降低混合型模块化多电平换流器的运行损耗。

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种混合型模块化多电平换流器的电容电压平衡方法。

背景技术

混合型模块化多电平换流器是远距离架空线应用柔性直流输电清除直流线路故障的关键技术，其每个桥臂的功率模块包括半桥功率模块和全桥功率模块。由于半桥、全桥功率模块的混合使用，混合型模块化多电平换流器在保证直流线路故障清除能力的同时，能够降低一次设备的初始投资，技术经济性较好。但是，混合型模块化多电平换流器的功率模块触发脉冲生成过程不同于半桥型模块化多电平换流器、全桥型模块化多电平换流器，需要统筹兼顾不同类型功率模块的电容器充放电过程，实现电容电压平衡和开关频率的综合优化。

现有的电容电压平衡方法虽然可以实现半桥功率模块和全桥功率模块的电容电压平衡，但很少可以综合考虑在实现电容电压平衡的同时降低功率器件的开关频率，降低混合型模块化多电平换流器的运行损耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合型模块化多电平换流器的电容电压平衡方法，能够实现半桥功率模块和全桥功率模块电容电压平衡的同时降低功率器件的开关频率，降低混合型模块化多电平换流器的运行损耗。

本发明实施例提供了一种混合型模块化多电平换流器的电容电压平衡方法，包括：

获取所述混合型模块化多电平换流器中的桥臂在当前控制周期的参考波并根据所述参考波计算第一功率模块数量；其中，所述第一功率模块数量为所述桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块数量；

根据所述第一功率模块数量，判断所述桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块类型；其中，所述功率模块类型包括半桥功率模块和全桥功率模块；

判断所述桥臂中的电流方向，获取所述桥臂的电流方向信息；

计算所述第一功率模块数量与第二功率模块数量的差值，获得第三功率模块数量；其中，所述第二功率模块数量为所述桥臂在上一个控制周期中实际投入的功率模块数量；

根据所述第一功率模块数量、所述电流方向信息和所述第三功率模块数量调整所述桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块的运行状态。

优选地，所述根据所述第一功率模块数量，判断所述桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块类型,具体包括：

当所述第一功率模块数量为正整数时，所述功率模块类型为半桥功率模块和全桥功率模块，且所述桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块输出正电平，剩余的功率模块输出零电平；

当所述第一功率模块数量为负整数时，所述功率模块类型为全桥功率模块，且所述桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块输出负电平，剩余的功率模块输出零电平；

当所述第一功率模块数量为零时，所述桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块数量为零，即切除所述桥臂中的所有功率模块，使所述桥臂中的所有功率模块输出零电平。

优选地，所述根据所述第一功率模块数量、所述电流方向信息和所述第三功率模块数量调整所述桥臂在当前控制周期所需投入的功率模块的运行状态，具体包括：

当所述第一功率模块数量为正整数时，分别计算当前处于投入运行状态的功率模块数和处于切除运行状态的功率模块数；