[发明专利]一种任意电平模块化多电平变换器的环流计算方法

摘要

本发明属于直流输电技术领域，具体地说，是一种任意电平模块化多电平变换器的环流计算方法，包括子模块开关模型与环流计算模型的建立，以及环流计算的详细过程，运用电路理论对环流模型列写模块化多电平变换器各电气量的电压电流方程。通过分析模块化多电平变换器桥臂环流所满足的一阶微分方程，求解出桥臂环流的具体数学表达式，本发明详细推导了二倍频环流的计算，最终给出了具体的计算公式，同时避免了只考虑直流分量作为环流的计算结果，提高了环流计算的准确度。

主权项

一种任意电平模块化多电平变换器的环流计算方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一、建立模块化多电平变换器各子模块的等效计算模型：从每相桥臂子模块投入切除的工作原理着手分析，研究子模块的开关模型，并建立子模块的等效计算模型；步骤二、建立模块化多电平变换器环流计算模型：利用步骤1的结论并结合模块化多电平变换器子模块级联的结构特性，将每相桥臂总的等效成N个子模块的数学模型，同时将桥臂环流考虑在内，建立环流计算的模型；步骤三、以桥臂环流作为未知量，运用电路理论中的基尔霍夫定律对模块化多电平变换器各电气量列写电压电流方程，其中，模块化多电平变换器各电气量包括：模块化多电平变换器每相上下桥臂电流，上下桥臂电压，交流输出侧的电流，交流输出侧电压，直流侧电压，建立桥臂环流与模块化多电平变换器各电气量之间所满足的一阶微分方程关系；步骤四、求解桥臂环流的一阶微分方程：考虑桥臂环流的交流分量，根据子模块的开关函数解决模块化多电平变换器子模块直流侧电容与其交流输出端口的耦合关系，从而计算出上、下桥臂子模块的电容电流，根据所得的电容电流求解出上、下桥臂子模块的电容电压，再次利用子模块的开关状态，将直流侧的电容电压耦合至交流侧，求解出模块化多电平变换器每相上、下桥臂电压，将上下桥臂电压代入环流的一阶微分方程中，求解一阶微分方程的解，即环流的具体表达式。