[发明专利]一种混合型多电平逆变器容错控制方法及系统

权利要求书

1.一种混合型多电平逆变器容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用移幅载波调制，将N-1个同相层叠的载波进行调制，使T型逆变器部分与H桥单元共用一种载波进行调制，N为输出电压的电平个数；

当某相H桥单元的开关管发生开路故障时，进行容错控制，利用开关的冗余状态令电流绕过故障开关管，使正常工作时的混合拓扑N电平逆变器转化为故障工作时的N-1电平逆变器。

2.如权利要求1所述的一种混合型多电平逆变器容错控制方法，其特征在于，进行容错控制的具体过程包括修改三相调制波的参考电压，使当某相H桥单元某一开关管故障时，在输出电压失真阶段修改故障相的调制波，使该相输出电压恢复正常即输出电压为N-1电平。

3.如权利要求1所述的一种混合型多电平逆变器容错控制方法，其特征在于，同时将故障相修改后的调制波的参考电压与此相修改前的调制波的参考电压的差值在输出电压失真阶段加入到其它正常两相中，使在进行线电压计算时，线电压在故障前后保持不变，维持三相电流的平衡。

4.如权利要求1所述的一种混合型多电平逆变器容错控制方法，其特征在于，当某相H桥单元的某一开关管损坏时，利用剩余输出电压状态和混合拓扑多电平逆变器的冗余开关状态维持逆变器的正常工作。

5.如权利要求1所述的一种混合型多电平逆变器容错控制方法，其特征在于，利用开关的冗余状态令电流绕过故障开关管时，采用限制修改调制度的方法来控制飞跨电容充放电的时间，通过控制影响飞跨电容电压变化的输出电压状态的导通时间让飞跨电容电压尽快达到平衡。

6.如权利要求1或5所述的一种混合型多电平逆变器容错控制方法，其特征在于，将故障相经过容错控制后的参考电压和对应相原参考电压作差，得到差值，修改后的三相参考电压中非故障相的电压为修改前的三相参考电压于所述差值之和，故障相的电压为经容错控制后的参考电压。

7.如权利要求5所述的一种混合型多电平逆变器容错控制方法，其特征在于，控制飞跨电容电压的优先级要高于控制中点电容电压的优先级；

或，检测到的飞跨电容电压大于设置阈值时则优先使用飞跨电容电压控制，当检测到飞跨电容电压小于设置阈值时则优先使用中点电压控制。

8.如权利要求1所述的一种混合型多电平逆变器容错控制方法，其特征在于，通过改变H桥的开关状态控制飞跨电容中电流的流向，进而控制飞跨电容的充放电状态和时间；当逆变器正常工作时，通过飞跨电容的电压值与额定值比较来判断是否需要进行充放电状态，通过利用逆变器的冗余来实现在输出同一电压等级时，控制飞跨电容的充放电。

9.一种混合型多电平逆变器容错控制系统，其特征在于，包括：

载波调制模块，被配置为利用移幅载波调制，将N-1个同相层叠的载波进行调制，使T型逆变器部分与H桥单元共用一种载波进行调制，N为输出电压的电平个数；

容错控制模块，被配置为当某相H桥单元的开关管发生开路故障时，进行容错控制，利用开关的冗余状态令电流绕过故障开关管，使正常工作时的混合拓扑N电平逆变器转化为故障工作时的N-1电平逆变器。

10.一种混合拓扑多电平逆变器，其特征在于，包括并联的三相桥臂，每相桥臂包括T型三电平逆变器的一个桥臂和一个H桥单元，T型三电平逆变器的一个桥臂由两个反向串联的开关管与一个半桥单元连接组成，且半桥单元的两端与直流链路两个串联的电容的两端相连接；

H桥单元由四个开关管首尾相串构成的两个两电平半桥单元组成，且H桥单元电路上下中点与飞跨电容两端相连；两个半桥单元的中点分别连接前级的T型三电平逆变器与后级的电网；

使用权利要求1-8中任一项所述的方法来进行容错控制或包括权利要求9所述的控制系统。