[发明专利]电网模拟装置及其控制方法

摘要

本发明涉及电网模拟技术领域，公开了一种电网模拟装置及其控制方法。该电网模拟装置包括：相连接的模块化多电平矩阵变换器以及滤波器；模块化多电平矩阵变换器的输入侧用于连接市电电源，输出侧用于连接滤波器的输入端；模块化多电平矩阵变换器用于对相数为M的市电电源进行变换并输出相数为L的变换电压；模块化多电平矩阵变换器包括：拓扑结构相同且数目为M与L的乘积个的桥臂，各桥臂以M乘L的矩阵形式连接于模块化多电平矩阵变换器的输入侧和输出侧之间；各桥臂包括：串接的桥臂电感和N个模块化电平变换单元。本实施方式不仅能够通过调整电平变换模块的数量控制电网模拟装置的输出电压模拟高压大功率电网，而且能够有效控制其整体体积。

主权项

1.一种电网模拟装置的控制方法，其特征在于，所述电网模拟装置包括：相连接的模块化多电平矩阵变换器以及滤波器；所述模块化多电平矩阵变换器的输入侧用于连接市电电源，输出侧用于连接所述滤波器的输入端；所述模块化多电平矩阵变换器用于对相数为M的市电电源进行变换并输出相数为L的变换电压；所述模块化多电平矩阵变换器包括：拓扑结构相同且数目为M与L的乘积个的桥臂，各所述桥臂以M乘L的矩阵形式连接于所述模块化多电平矩阵变换器的输入侧和输出侧之间；各桥臂包括：串接的桥臂电感和N个模块化电平变换单元；其中，所述电网模拟装置的输出电压与所述N的大小正相关，所述N为正整数；所述控制方法用于控制所述电网模拟装置的输出电压，所述控制方法包括：根据所述模块化多电平矩阵变换器的输出参考电压，控制得到所述模块化多电平矩阵变换器中各桥臂的桥臂参考电压；获取模块化多电平矩阵变换器中各模块化电平变换单元的电容电压；根据各桥臂的桥臂参考电压以及模块化多电平矩阵变换器中各模块化电平变换单元的电容电压，控制得到各模块化电平变换单元的参考电压；通过调制所述模块化多电平矩阵变换器中各模块化电平变换单元的参考电压，从而控制所述电网模拟装置的输出电压；根据所述模块化多电平矩阵变换器的输出参考电压，控制得到所述模块化多电平矩阵变换器中各桥臂的桥臂参考电压，具体包括：对所述模块化多电平矩阵变换器的输入侧电流进行输入电流控制，使得模块化多电平矩阵变换器的输入侧电流等于输入电流参考值；对所述模块化多电平矩阵变换器的输出侧电流进行输出电流控制，使得模块化多电平矩阵变换器的输出侧电流等于输出电流参考值；对所述模块化多电平矩阵变换器的环流进行环流控制，使得模块化多电平矩阵变换器内部的环流等于环流参考值；通过所述输入电流控制、输出电流控制以及环流控制，得到各桥臂的桥臂参考电压。