[发明专利]级联H桥变换器耐受不对称电压暂降的单元个数设计方法

权利要求书

1.一种级联H桥变换器耐受不对称电压暂降的单元个数设计方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一、获取级联H桥变换器输出侧额定电压U_oN；

步骤二、确定IGBT电压等级，由IGBT耐压等级综合考虑安全性，进而确定各功率单元直流侧额定电压U_dcN；

步骤三、确定当电网侧出现不对称电压暂降时，级联H型变换器各功率单元直流侧电压平均变化量k；

步骤四、结合U_oN、U_dcN与k，由级联H桥变换器输出额定电压调制比约束条件，确定级联H桥变换器耐受不对称电压暂降所需要的功率单元数目；

所述步骤三中，电网出现不对称电压暂降时，三相不控整流转变为单相不控整流，输入交流电压为U_2N为移相变压器二次侧额定电压，U_2N＝U_dcN/1.35，其中为移相变压器移相角，此时，各功率单元直流侧电压0.9≤K_d≤1.414，各功率单元直流电压平均值变化量k满足：其计算过程如下：

2.如权利要求1所述的级联H桥变换器耐受不对称电压暂降的单元个数设计方法，其特征在于：所述步骤二中，根据H桥变换器常用IGBT功率器件的电压等级，结合H桥变换器综合成本、控制复杂度及应用场景，确定IGBT耐压等级，然后由IGBT耐压等级综合考虑安全性，确定各功率单元直流侧额定电压U_dcN。

3.如权利要求1所述的级联H桥变换器耐受不对称电压暂降的单元个数设计方法，其特征在于：一般K_d取为1.2，当K_d取为1.2时，k≈0.85。

4.如权利要求1所述的级联H桥变换器耐受不对称电压暂降的单元个数设计方法，其特征在于：所述步骤四中，结合U_oN、U_dcN与k，由级联H桥变换器输出额定电压调制比约束条件m≤1，确定级联H桥变换器耐受不对称电压暂降所需要的功率单元数目N：

不对称电压暂降下，调制比N表示为由m≤1可知，为耐受不对称电压暂降所需的级联单元个数根据单元冗余需求确定N值。

5.如权利要求1所述的级联H桥变换器耐受不对称电压暂降的单元个数设计方法，其特征在于：所提出的级联单元个数设计方法适用于接于10kV配电网的级联H桥变换器，各级联单元整流器采用三相不控整流器，且调制方式为载波移相调制。

6.如权利要求1所述的级联H桥变换器耐受不对称电压暂降的单元个数设计方法，其特征在于：所述不对称电压暂降由母线近区发生两相金属性短路引起。