[发明专利]一种模块化多电平换流器子模块电容需求优化方法及系统

权利要求书

1.一种模块化多电平换流器子模块电容需求优化方法，其特征在于，包括：

根据模块化多电平换流器的传输功率，得到直流信号；

根据所述直流信号和预设的功率控制模型，得到优化后的信号；

其中，在预设的功率控制模型中，通过所述直流信号降低输出功率控制时的电容电压；

直流信号获取包括：

根据功率情况计算电容电压的允许最小值；

将电容电压的允许最小值与测量值之间的误差除以额定电容电压进行标幺化，并通过比例积分得到所需的直流信号；

添加一个常数值作为补偿，以跟踪电容电压的允许最小值；

根据功率情况计算电容电压的允许最小值包括：

获取视在功率和功率因数角；

确定优化模型及其约束；

根据视在功率、功率因数角和优化模型的约束，得到当前循环下调制信号即时值、电容平均电压即时值和调制信号直流分量即时值的数值；

判断当前循环下调制信号即时值和最大调制比之间的差值，若差值小于允许误差，则迭代结束；否则，迭代次数增加1，返回到确定优化模型约束步骤；

输出最后一次迭代中的电容电压值，即输入功率条件下所需的电容电压的允许最小值值；

所述优化模型为：

min U_min＝f_Uavg(A_dc)

s.t.M_max≤M_ratio

M_min≥1-M_ratio

其中，U_min为电容电压的允许最小值，f_Uavg为电容电压计算函数，A_dc为调制信号直流分量，M_max为调制信号最大值，M_ratio为最大调制比，M_min为调制信号最小值；

根据模块化多电平换流器的运行工况计算子模块电容电压平均值，其计算公式为：

其中，U_c,avg为子模块电容电压平均值，U_dc为直流电压，N为桥臂子模块数，S为视在功率，为调制信号基频分量，为功率因数角，α₁为调制信号基频分量相角，ω为基本角频率，C_SM为子模块电容值，U_s为交流系统相电压幅值。

2.如权利要求1所示的一种模块化多电平换流器子模块电容需求优化方法，其特征在于，输出功率控制包括：通过第一调节调制信号的基波分量来控制模块化多电平换流器的输出功率以及通过第二调节调制信号的二次谐波分量，将环流抑制为零。

3.如权利要求1所示的一种模块化多电平换流器子模块电容需求优化方法，其特征在于，所述优化后的信号为绝缘栅门极晶体管触发信号。