[发明专利]两级式三电平三相四线制储能换流器中点电位平衡方法和系统

权利要求书

1.一种两级式三电平三相四线制储能换流器中点电位平衡方法，其特征在于，包括步骤：

根据储能换流器中的三电平Buck/Boost电路中的低压侧电感电流参考值i_Lref，控制三电平Buck/Boost电路工作于Boost模式或者Buck模式；

根据中点电位参考Δu_ref与中点电位偏移Δu之差，调整Buck/Boost电路中各开关管在Boost模式或者Buck模式下的占空比，以使直流母线总电压恒定与中点电位平衡；

所述三电平Buck/Boost电路包括中点电位平衡控制器G_Δu，所述中点电位平衡控制器G_Δu以中点电位参考Δu_ref与中点电位偏移Δu之差作为输入，输出量对三电平Buck/Boost电路的开关管的占空比进行修正，通过增大一个开关管的占空比，减小另一个开关管的占空比，使电感电流给电压较小的电容长时间充电，从而实现两电容电压平衡；

所述中点电位平衡控制器的闭环传递函数可表达为：

其中G_Δu/Δd为中点电位平衡控制占空比Δd小信号到中点电位偏移Δu小信号的传递函数；

中点电位扰动Δu_dist到中点电位偏移Δu的闭环传递函数可表达为：

2.根据权利要求1所述的两级式三电平三相四线制储能换流器中点电位平衡方法，其特征在于，当i_Lref0时，三电平Buck/Boost电路工作于Boost模式；当i_Lref0时，三电平Buck/Boost电路工作于Buck模式。

3.根据权利要求2所述的两级式三电平三相四线制储能换流器中点电位平衡方法，其特征在于，所述三电平Buck/Boost电路包括电压外环控制器G_udc和电流内环控制器G_{idc_buck/boost}；所述电压外环控制器G_udc和电流内环控制器G_{idc_buck/boost}均采用PI控制；其中

其中k_pudc、k_iudc、k_{pidc_buck/boost}、k_{iidc_buck/boost}均为比例增益；s为积分时间。

4.根据权利要求1所述的两级式三电平三相四线制储能换流器中点电位平衡方法，其特征在于，所述G_Δu为：

其中，k_pΔu为比例增益，k_rΔu为工频处谐振增益，k_rΔu3为三倍工频处谐振增益。

5.根据权利要求1或2或3所述的两级式三电平三相四线制储能换流器中点电位平衡方法，其特征在于，所述Buck/Boost电路中各开关管受占空比信号d_up、d_down触发；其中d_up、d_down由直流母线总电压控制占空比d与中点电位平衡控制占空比Δd合成得到。