[发明专利]一种用于直流输电的模块化多电平换流器的调制误差补偿方法

摘要

一种用于直流输电的模块化多电平换流器的调制误差补偿方法，所述的换流器采用模块化多电平结构，包括多个阀子模块，每个子模块中有电容器、开关管和二极管；所述的调制采用阀子模块数取整和电容电压排序的方法；本发明将调制中子模块数取整产生的误差、子模块电容电压偏离平均电容电压导致的误差反馈叠加到下一个控制周期的指令投入子模块数中。本方法在换流器稳态运行中，将明显降低其输出电压与调制电压之间的误差，从而降低电流谐波、避免震荡；还可以进一步放宽电容电压之间的差别，降低开关频率，减小换流器损耗。

主权项

1.一种用于直流输电的模块化多电平换流器的调制误差补偿方法，所述的换流器采用模块化多电平结构，包括多个阀子模块，每个阀子模块中有电容器、开关管和二极管；所述的调制采用阀子模块数取整和电容电压排序的方法；其特征在于：在换流器的电流控制器产生各桥臂的调制电压后，进而计算出各桥臂的指令投入阀子模块数，在指令投入阀子模块数上叠加以下两种性质的误差，或在调制电压上直接叠加第二种性质的误差：a)指令投入阀子模块数取整导致的误差；b)各阀子模块电容电压偏离平均电容电压导致的误差；在指令投入阀子模块数上叠加所述两种性质的误差的方法为：步骤一、根据当前控制周期内桥臂各阀子模块电容电压值，计算该桥臂平均电容电压值：步骤二、根据当前该桥臂的调制电压Uref、电容额定电压Ucap，计算当前的指令投入阀子模块数：Nref＝Uref÷Ucap步骤三、根据当前指令投入阀子模块数，叠加上个控制周期中计算的两种误差值Error1_z1和Error2_z1，计算当前实际投入阀子模块数：Non＝round0.5(Nref+Error1_z1+Error2_z1)，round0.5为四舍五入算法；若当前为第一个控制周期，则Error1_z1和Error2_z1皆为零；步骤四、根据当前阀子模块数取整前后的差值，计算当前周期的第一种误差值：Error1＝(Nref+Error1_z1+Error2_z1)‑Non步骤五、根据当前桥臂内各阀子模块的电容电压Uc(i)和投切状态Pulse(i)，计算该桥臂当前实际输出电压：U＝∑[Uc(i)×Pulse(i)]＝[Uc(1)·Pulse(1)+Uc(2)·Pulse(2)+…+Uc(n)·Pulse(n)]步骤六、根据该桥臂当前实际输出电压、当前平均电容电压值，计算在忽略桥臂内各电容电压间差异时的期望投入阀子模块数：步骤七、计算因桥臂内各电容电压间差异导致的误差，也即当前周期的第二种误差值：Error2＝Non–Ne在调制电压上叠加所述两种性质的误差的方法为：步骤一、根据当前控制周期内桥臂各阀子模块电容电压值，计算该桥臂平均电容电压值：步骤二、根据当前该桥臂的调制电压Uref、电容额定电压Ucap、上个控制周期中计算的第二种误差值Error2_z1，计算当前的指令投入阀子模块数：Nref＝(Uref+Error2_z1)÷Ucap若当前为第一个控制周期，则Error2_z1为零；步骤三、根据当前指令投入阀子模块数，叠加上个控制周期中计算的第一种误差值Error1_z1，计算当前实际投入阀子模块数：Non＝round0.5(Nref+Error1_z1)，round0.5为四舍五入算法；若当前为第一个控制周期，则Error1_z1为零；步骤四、根据当前阀子模块数取整前后的差值，计算当前周期的第一种误差值：Error1＝(Nref+Error1_z1)‑Non步骤五、根据当前桥臂内各阀子模块的电容电压Uc(i)和投切状态Pulse(i)，计算该桥臂当前实际输出电压：U＝∑[Uc(i)×Pulse(i)]＝[Uc(1)·Pulse(1)+Uc(2)·Pulse(2)+…+Uc(n)·Pulse(n)]步骤六、根据该桥臂当前实际投入阀子模块数和平均电容电压，计算在忽略各阀子模块电容电压间差异时的期望输出电压：步骤七、计算因各阀子模块电容电压间差异导致的误差，也即当前周期的第二种误差值：Error2＝Ue–U。