[发明专利]一种容错控制下模块化多电平换流器损耗优化控制方法

权利要求书

1.一种容错控制下模块化多电平换流器损耗优化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、模块化多电平换流器在正常运行时任一桥臂出现子模块故障，切除故障桥臂中的故障子模块，实现容错控制；

S2、通过基频环流控制器抑制基频环流；

S3、利用模块化多电平换流器子模块不同开关管的损耗表达式，分别计算故障桥臂和正常桥臂中各子模块的损耗；

S4、针对模块化多电平换流器桥臂间损耗不平衡，以正常桥臂子模块损耗为参考值，通过调节故障桥臂的电容电压排序控制周期，实现故障桥臂剩余子模块损耗控制，最终实现故障桥臂和正常桥臂各子模块损耗平衡；

所述S4中的调节电容电压排序控制周期控制方法为：实时监测故障桥臂剩余子模块和正常桥臂子模块的损耗，若故障桥臂剩余子模块的损耗大于正常桥臂子模块的损耗，则增大电容电压排序控制周期；若故障桥臂剩余子模块的损耗小于正常桥臂子模块的损耗，则减小电容电压排序控制周期。

2.根据权利要求1所述的一种容错控制下模块化多电平换流器损耗优化控制方法，其特征在于，所述S3中的模块化多电平换流器各子模块的损耗P_Loss的计算公式为：

P_Loss＝P_{on_T1}+P_{off_T1}+P_{con_T1}+P_{on_T2}+P_{off_T2}+P_{con_T2}+P_{rec_D1}+P_{con_D1}+P_{rec_D2}+P_cno+D ①

公式①中，P_{on_T1}为子模块第一功率开关T1的开通损耗，P_{off_T1}为子模块第一功率开关T1的关断损耗，P_{con_T1}为子模块第一功率开关T1的导通损耗，P_{on_T2}为子模块第二功率开关T2的开通损耗，P_{off_T2}为子模块第二功率开关T2的关断损耗，P_{con_T2}为子模块第二功率开关T2的导通损耗，P_{rec_D1}为子模块第一二极管D1的反向恢复损耗，P_{con_D1}为子模块第一二极管D1的导通损耗，P_{rec_D2}为子模块第二二极管D2的反向恢复损耗，P_{con_D2}为子模块第二二极管D2的导通损耗。

3.根据权利要求2所述的一种容错控制下模块化多电平换流器损耗优化控制方法，其特征在于，P_{on_T1}、P_{off_T1}、P_{con_T1}的计算公式为：

公式②中，i_t1是流入T1的电流，E_on是IGBT的开通能量，E_off是IGBT的关断能量，U_ref是数据表中的测试电压，U_sm是子模块的平均电容电压，V_CE是二极管的零电流前向通态压降，R_CE是二极管的零电流前向通态电阻，T是系统一个基波的周期，T＝2π/ω，ω是系统的基波角频率，S是子模块的开关信号，S＝1时投入子模块，S＝0时旁路子模块。

4.根据权利要求3所述的一种容错控制下模块化多电平换流器损耗优化控制方法，其特征在于，P_{on_T2}、P_{off_T2}、P_{con_T2}的计算公式为：

公式③中，i_t2是流入T2的电流。