[发明专利]级联型变流器子模块工况模拟系统及其电流控制方法

说明书

本发明提供了一种级联型变流器子模块工况模拟系统的控制方法，其中，所述系统包括：系统参数模型、电流发生器、待测对象、端口电压采样器、低通滤波器、电流控制器、电压控制器。所述方法通过在电流控制器内补偿前馈电压,抵消了待测对象端口的脉冲电压干扰，具体为，采样待测对象端口的电压信号，并对其进行低通滤波，将滤波后的信号补偿到电流发生器的控制器的输出端，抵消待测对象端口脉冲电压对控制器的干扰，从而抑制了待测级联型变流器中的桥臂电流畸变。通过本发明提供的级联型变流器子模块工况模拟系统以及其电流控制方法，可以较好地实现基于最近电平逼近调制的级联型变流器子模块的工况模拟。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及一种级联型变流器子模块的工况模拟系统(模拟测试电路)及其电流控制方法。

背景技术

近年来，级联型变流器凭借其模块化、易扩展等特点，在中高压输电场合得到广泛的应用。随着级联型变流器容量和电压等级的不断提升，级联变流器在运行过程中可靠性的评估和检测受到了越来越广泛的关注。早期为了对级联型变流器进行可靠性的评估和检测，往往需要搭建完整的级联变流器系统，但由于级联型变流器的可靠性主要取决于级联型变流器子模块的可靠性，因此通过级联变流器子模块工况模拟测试电路来评估级联系统的可靠性，成为了更加高效且节约成本的方法。

目前，级联型变流器的调制方法主要为最近电平逼近调制法。在该调制方法下，级联型变流器子模块输出的脉冲电压具有脉冲幅值大，脉宽较宽等的特点，子模块可能会长时间的开通或关断，这使得子模块脉冲电压对电流控制器产生了较大干扰，从而使得电流控制器难以稳定地控制电流。

在传统的基于最近电平逼近调制的级联变流器子模块工况模拟测试电路中，为了消除子模块输出脉冲电压的影响，一般需要添加额外的辅助电路，并控制辅助电路与子模块协同运行，从而抵消子模块脉冲电压对电流控制器带来的干扰。但额外的控制电路增加了控制的复杂性以及模拟测试电路的制造成本。因此，亟需一种更简便，更节约成本的级联变流器子模块工况模拟系统和对应的电流控制方法。

目前没有发现同本发明类似技术的说明或报道，也尚未收集到国内外类似的资料。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种级联型变流器子模块工况模拟系统及其电流控制方法。

本发明是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的一个方面，提供了一种述级联型变流器子模块工况模拟系统，包括：

系统参数模型，根据待模拟的实际级联型变流器的桥臂电流、桥臂电压以及电容电压，向电流控制器和电压控制器输出参考电流信号和参考电压信号。

电流发生器，用于接收由电流控制器输入的开关序列，并输出工况模拟系统所需的桥臂电流；

待测对象，包括级联型变流器的逆变型待测子模块组和整流型待测子模块组，逆变型和整流型待测子模块组分别由工作在逆变状态和整流状态的若干子模块组成，并与所述电流发生器串联在工况模拟系统的主电路中，它们分别接收由电流发生器输入的桥臂电流以及由电压控制器输入的开关序列，并输出其内部子模块的电容电压信号；

电压采样器，对两待测子模块组端口的电压差信号，即节点1与节点2之间的电压差信号进行采样，并输出采样得到的电压差信号；

低通滤波器，接收由端口电压采样器输入的电压差信号，对接收到的电压差信号进行低通滤波，并将滤波后的电压差信号输给电流控制器；

电流控制器，接收由电流发生器输入的桥臂电流信号、接收由低通滤波器输入的经滤波后的两待测子模块组端口的电压差信号，即滤波后的节点1与节点2之间的电压差信号、以及接收由系统参数模型输入的参考电流信号，并通过控制器和调制器环节输出用于控制电流发生器的开关序列，使得待测系统中桥臂电流跟踪参考电流信号；