[发明专利]一种用于功率单元直流电压平衡控制的动态切换方法

摘要

本发明具体公开了一种用于功率单元直流电压平衡控制的动态切换方法，通过软件方法进行电压控制的基础之上，同时改变电压幅值及电压相角，各H桥单元在调制电压中叠加一个与电流方向一致的电压矢量来改变各H桥单元吸收或者释放的有功功率，从而保证在相同电压幅值的基础上，其调节结果为纯有功分量，保证系统的调节效果为最优；其次，根据系统输出电流的幅值和相位信息，动态改变电压指令，使得各单元电压控制性能良好。

主权项

一种用于功率单元直流电压平衡控制的动态切换方法，其特征在于该方法包括以下各步骤：a)通过电压传感器，获取级联式功率调节装置每个H桥单元的直流侧电压，记为：Vdul..Vdun，Vdvl..Vdvn，Vdwl..Vdwn，其中，n表示每一相的级联数；b)根据上述直流侧电压，利用滤波公式，滤除直流侧电压中2ω的纹波，得到滤除纹波以后的直流侧电压其中，ω为电源电压的电角度；c)利用公式求出三相直流侧电压d)根据上述三相的直流侧电压利用公式得到三相直流侧电压的平均值Vd；e)根据上述平均值Vd，利用公式得到各功率单元直流侧电压与平均值的差值ΔVdln，ΔVdvn，ΔVdwn；f)通过电流传感器，分别获取级联式功率调节装置的三相输出电流iu，iv，iw，并通过3S/2R坐标变换公式得到电流在d轴与q轴的分量id和iq；g)根据上述d轴与q轴的分量id和iq，利用公式γ＝arctaniq/id，得到电网电压usu，usv，usw，利用数字锁相环计算出电源电压的电角度ωt；i)根据上述得到的各功率单元直流电压差值、电流角度γ以及电源电压的电角度ωt，利用公式得到所需的各功率单元调制电压差值，其中K4为比例调节系数；将功率单元调制电压差值注入到由级联式功率调节装置的有功和无功解耦控制输出的正序调制电压中，实现对各功率单元直流电压的平衡控制：在步骤i)中，γ要根据如下条件进行切换：首先限据采样三相输出电流iu，iv，iw计算出电流有效值Iu，Iv，Iw，如果三相电流Iu，Iv，Iw大于系统额定输出电流的5％时，γ＝arctaniq/id；如果三相输出电流Iu，Iv，Iw小于系统额定输出电流的5％且id大于0时，γ＝0；如果三相电流Iu，Iv，Iw小于系统额定输出电流的5％且id小于0时，γ＝π。