[发明专利]一种飞跨电容三电平并联变换器的控制方法及装置

权利要求书

1.一种飞跨电容三电平并联变换器的控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1、获取飞跨电容交错并联功率变换器各支路的电流采集值I_nx和飞跨电容电压采集值U_fcnx，其中x为功率变换器的支路编号；

步骤S2、根据电流采集值和电流参考值，计算电流跟踪误差，根据电流跟踪误差计算调整所需的占空比；

步骤S3、根据所述占空比，计算对应占空比下功率变换器开关模态组合；

步骤S4、将各支路的电流采集值按大小进行排序，根据计算得到的功率变换器开关模态组合将开关模态分配给各支路；

步骤S5、根据一支路的飞跨电容电压采集值U_fcnx、电流采集值I_nx和这个支路分配得到的下个周期的开关模态，判断这个支路下周期内的开关模态是否符合延时触发条件；

响应于符合延时触发条件，对开关模态切换进行延时处理，得到修正后的开关模态，将修正后的开关模态作为所需开关模态；

响应于不符合延时触发条件，直接将支路分配得到的开关模态作为所需开关模态；

步骤S6、根据各支路的所需开关模态，对功率变换器对应支路的开关做PWM控制。

2.根据权利要求1所述的飞跨电容三电平并联变换器的控制方法，其特征在于，步骤S2中，电流参考值在系统运行在电流控制模式下直接由人为给定；若系统运行在电压控制模式下，电流参考值则由电压环输入。

3.根据权利要求1所述的飞跨电容三电平并联变换器的控制方法，其特征在于，步骤S3，根据所述占空比，计算对应占空比下功率变换器开关模态组合，包括：

根据占空比Dref，计算下个等效开关周期内，N条支路的开关模态组合，计算方法包括：

计算D*2N＝X.Y，其中D为占空比Dref，N为功率变换器的总支路数，X.Y为计算出来的值，X为整数部分，Y为小数部分；

(1)响应于D*2N＝X.YN，计算得K＝floor[2D*N]；调制支路占空比duty＝D*N-0.5*K；

开关模态组合为：K个桥臂保持开关模态2或3；ceil(0.Y)个支路根据调制支路占空比duty在开关模态4和开关模态2或3之间做调制；N-ceil(0.Y)-K个支路保持开关模态4；

(2)响应于D*2N＝X.YN，计算得K＝floor[(2D-1)*N]；调制支路占空比duty＝(D-0.5)*N-0.5(K-1)；

开关模态组合为：K个桥臂保持开关模态1；ceil(0.Y)个支路根据调制支路占空比duty在开关模态1和开关模态2或3之间做调制；

N-ceil(0.Y)-K个支路保持开关模态2或3；

(3)响应于D*2N＝X.Y＝N，计算得K＝N；

开关模态组合为：K个桥臂保持开关模态2或3；

其中，K为计算得到的参数，floor函数的作用是向下取整，ceil函数的作用是向上取整；

所述的开关模态解释如下：

飞跨电容三电平支路开关从上至下顺序为1-4，所述开关模态1表示1、2开关开通；开关模态2表示1、3开关开通；开关模态3表示2、4开关开通；开关模态4表示3、4开关开通；定义u_dc为直流母线电压，直流母线中点电位为0电位，则开关模态1输出电压为u_dc/2，定义为正电压态；开关模态2、3输出电压为0，定义为0电压态；开关模态4输出电压为-u_dc/2，定义为负电压态。

4.根据权利要求3所述的均流和电容恒压控制方法，其特征在于，步骤S4中，将各支路的电流采集值按大小进行排序，根据计算得到的功率变换器开关模态组合将开关模态分配给各支路，包括：

排序及分配目的是使支路电流均流，对当前周期内电流最小的K个支路分配能使电流上升的开关模态，将当前周期内电流最大的N-ceil(0.Y)-K个支路分配能使电流下降的开关模态，另外的ceil(0.Y)个支路进行调制。