[发明专利]一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制电路及方法

权利要求书

1.一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制电路，包括第一箝位模块与第二箝位模块，其特征在于，所述控制电路包括：

连接变流器上桥臂的第一卸荷支路和连接下桥臂的第二卸荷支路；

所述第一箝位模块的中点与第一卸荷支路和第二卸荷支路的连接点相连接；

所述第二箝位模块的中点与第一卸荷支路和第二卸荷支路的连接点相连接；

其中，第一卸荷支路包括开关管T1；

第二卸荷支路包括开关管T2。

2.根据权利要求1所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制电路，其特征在于，

所述控制电路还包括连接变流器上桥臂和下桥臂的直流侧电路，所述直流侧电路包括电容C1和电容C2；

所述第一箝位模块的中点与电容C1和电容C2的中点相连接；

所述第二箝位模块的中点与电容C1和电容C2的中点相连接。

3.根据权利要求2所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制电路，其特征在于，

所述第一箝位模块与第二箝位模块均包含3个箝位单元；

位于同侧的3个所述箝位单元相互并联；

6个所述箝位单元内均包含箝位主路与箝位支路；

所述箝位主路与箝位支路并联。

4.根据权利要求1所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制电路，其特征在于，

所述箝位主路上串联有四个开关管；

所述箝位支路上串联有两个开关管。

5.根据权利要求3所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制电路，其特征在于，

所述第一卸荷支路还包括与开关管T1串联的卸荷电阻R1；

所述第二卸荷支路还包括与开关管T2串联的卸荷电阻R2。

6.一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制方法，其特征在于，所述控制方法包括执行故障处理动作，所述故障处理动作包括：

采用PI控制法控制第一卸荷支路上的开关管T1的开断占空比D1；

采用功率偏差控制法控制第二卸荷支路上的开关管T2的开断占空比D2。

7.根据权利要求6所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制方法，其特征在于，在执行故障处理动作之前包括：

对三电平风电变流器进行故障检测；

确定三电平风变流器发生故障后，判断是否满足开关管T1或者开关管T2的动作条件。

8.根据权利要求6所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制方法，其特征在于，在执行故障处理动作之后包括：

判断电网电压是否恢复至电网额定电压，若电网电压没有恢复，则判定故障时间是否超过设定阈值时间；

在故障时间超过设定阈值时间时断开交流断路器，切除风电场。

9.根据权利要求6所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制方法，其特征在于，

所述PI控制法包括通过第一PI控制模块对直流侧电路电压的偏差△U进行PI调节，通过PI调节器的输出值来控制开关管T1的占空比D1。

10.根据权利要求9所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制方法，其特征在于，

所述直流侧电路电压的偏差△U由直流侧电路的直流母线电压U_DC和直流侧电路的直流母线参考电压U_{DC_ref}相计算得出；

所述计算公式为ΔU＝U_DC-U_{DC_ref}。

11.根据权利要求6所述的一种三电平风电变流器暂态故障穿越复合控制方法，其特征在于，

所述功率偏差控制包括通过第二PI控制模块对直流侧电路的功率差△P进行PI调节，通过PI调节器的输出值来控制开关管T2的占空比D2。