[发明专利]一种模块化多电平换流器的子模块投退控制方法

说明书

本发明公开一种模块化多电平换流器的子模块投退控制方法，包括如下步骤：将子模块拆分为已投入组和已退出组，并分别在两组子模块进行排序，生成分组排序结果；根据换流器系统控制主机的子模块投入数据计算子模块投入变化个数ΔN；根据子模块电压均衡情况计算本次子模块需要投入个数TRUN_ON和需要退出个数TRUN_OFF，TRUN_ON和TRUN_OFF之差等于ΔN；在已投入组挑选本次需要退出的子模块，其个数为TRUN_OFF；在已退出组挑选本次需要投入的子模块，其个数为TRUN_OFF；以满足换流器系统的子模块投入个数需求；阀控装置形成子模块开关命令并发送至各个子模块。此种控制方法根据子模块电压均衡情况和子模块分组排序调整投退个数，可以有效控制子模块开关频率以及平衡子模块电容电压。

技术领域

本发明涉及一种模块化多电平换流器的子模块投退控制方法，适用于各类模块化多电平换流器系统的阀控装置。

背景技术

模块化多电平换流器系统广泛应用在柔性直流输电工程和静止同步补偿器等电力电子系统领域。阀控装置是换流器系统控制主机和子模块之间的中间桥梁，在满足换流器系统的子模块投入个数需求基础上，既要平衡子模块电容电压，也要有效控制子模块开关频率以降低开关损耗。

传统的子模块投退控制策略主要如下：对子模块的电容电压值进行排序，当换流器系统处于放电阶段时，根据排序结果投入电压较小的子模块；当换流器系统处于充电阶段时，根据排序结果投入电压较大的子模块。因不考虑子模块开关投退状态，仅根据电容电压排序结果选择子模块会导致子模块开关频率较高，使换流器系统开关损耗较大。本案由此产生。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种模块化多电平换流器的子模块投退控制方法，其根据子模块电压均衡情况和子模块分组排序调整投退个数，可以有效控制子模块开关频率以及平衡子模块电容电压。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种模块化多电平换流器的子模块投退控制方法，包括如下步骤：

步骤1，将子模块拆分为已投入组和已退出组，并分别在两组子模块进行排序，生成分组排序结果；

步骤2，根据换流器系统控制主机的子模块投入数据计算子模块投入变化个数ΔN；

步骤3，根据子模块电压均衡情况计算本次子模块需要投入个数TRUN_ON和需要退出个数TRUN_OFF，TRUN_ON和TRUN_OFF之差等于ΔN；

步骤4，在已投入组挑选本次需要退出的子模块，其个数为TRUN_OFF；在已退出组挑选本次需要投入的子模块，其个数为TRUN_OFF；以满足换流器系统的子模块投入个数需求；

步骤5，阀控装置形成子模块开关命令并发送至各个子模块。

上述步骤1中，根据子模块的开关投退状态将子模块拆分为已投入组和已退出组。

上述步骤1中，根据电容电压值在两组子模块分别进行电压排序，生成分组排序结果。

上述步骤3中，若子模块电压偏差大，则TRUN_ON和TRUN_OFF中取较大值；若子模块电压偏差小，则TRUN_ON和TRUN_OFF中取较小值。

上述步骤4中，当换流器系统处于充电阶段时，在已投入组挑选电压最大的TRUN_OFF个子模块，在已退出组挑选电压最小的TRUN_ON个子模块。

上述步骤4中，当换流器系统处于放电阶段时，在已投入组挑选电压最小的TRUN_OFF个子模块，在已退出组挑选电压最大的TRUN_ON个子模块。