[发明专利]稳态负电平输出下混合型MMC子模块电容参数的获取方法

摘要

本发明公开了一种稳态负电平输出下混合型MMC子模块电容参数的获取方法，包括根据混合型MMC桥臂电压调制波获得电压调制波的第一过零点、电压调制波的第二过零点、桥臂电流的第一过零点以及桥臂电流的第二过零点，并以桥臂电压调制波的第一过零点为起点确定周期终点；根据混合型MMC桥臂电压调制波、实际功率因数以及电压调制比分析两种子模块电容四个阶段电压波动情况，分析并判断子模块电容电压波动类型并计算子模块电容储能变化最大值；根据两种子模块电容额定电压、两种子模块电容储能变化最大值以及设计电容电压波动率获得两种子模块的电容设计值。本发明根据电容电压波动情况提出了全桥子模块和半桥子模块电容参数的量化获取方法。

主权项

1.一种稳态负电平输出下混合型MMC子模块电容参数的获取方法，混合型MMC包括全桥子模块和半桥子模块，两种子模块电容电压均通过均衡策略控制，且稳态下全桥子模块可输出负电平，混合型MMC交流侧负载功率因数需不小于0.9，且电压调制比需小于2且大于1，其特征在于，包括：根据混合型MMC桥臂电压调制波获得电压调制波的第一过零点t₁、电压调制波的第二过零点t₂、桥臂电流的第一过零点t₃以及桥臂电流的第二过零点t₄，并以桥臂电压调制波的第一过零点t₁为起点，确定周期终点t₅；并定义第一阶段为电压调制波的第一过零点t₁和电压调制波的第二过零点t₂之间时间段，第二阶段为电压调制波的第二过零点t₂和桥臂电流的第一过零点t₃之间时间段，第三阶段为桥臂电流的第一过零点t₃和桥臂电流的第二过零点t₄之间时间段，第四阶段为桥臂电流的第二过零点t₄和周期终点t₅之间时间段；根据混合型MMC桥臂电压调制波、实际功率因数以及电压调制比获得两种子模块电容四个阶段的电压波动情况，根据两种子模块电容四个阶段的电压波动情况确定两种子模块电容电压波动情况所属子模块电容电压波动类型；其中，子模块电容电压波动类型包括三类；根据两种子模块电容电压波动情况所属电容电压波动类型获得两种子模块电容储能变化最大值，根据两种子模块电容额定电压、两种子模块电容储能变化最大值以及设计电容电压波动率获得两种子模块电容设计值；其中，所述子模块电容电压波动类型的判断条件为：当t₆>t₇时，即当时，两种子模块电容电压波动情况属于第一类子模块电容电压波动类型；当t₆<t₇且t₄<t₉时，即当时，两种子模块电容电压波动情况属于第二类子模块电容电压波动类型；当t₆<t₇且t₄>t₉时，即当时，两种子模块电容电压波动情况属于第三类子模块电容电压波动类型；其中，t₆为第二阶段中需要投入的子模块数大于混合型MMC桥臂中的全桥子模块个数F的时刻，t₇为第二阶段中两种子模块电容电压相等的时刻；t₉为第四阶段中需要投入的子模块数等于混合型MMC桥臂中的全桥子模块个数F的时刻；t₁₀为第四阶段中两种子模块电容电压相等的时刻，p_p为桥臂瞬时功率，N为混合型MMC桥臂中子模块总数，m为电压调制比，为交流侧功率因数角；所述子模块电容电压波动类型具体为：第一类子模块电容电压波动类型为在t₁到t₂之间半桥子模块处于旁路状态，全桥子模块充电；在t₂到t₇之间半桥子模块处于旁路状态，全桥子模块放电；t₇到t₃之间两种子模块同时放电；t₃到t₄之间两种子模块同时充电；t₄到t₅之间两种子模块同时放电；第二类子模块电容电压波动类型为在t₁到t₂之间半桥子模块处于旁路状态，全桥子模块充电；在t₂到t₆之间半桥子模块处于旁路状态，全桥子模块放电；t₆到t₃之间两种子模块同时放电；t₃到t₄之间两种子模块同时充电；t₄到t₉之间两种子模块同时放电，t₉到t₁₀之间半桥子模块处于旁路状态，全桥子模块放电，t₁₀到t₅之间两种子模块同时放电；第三类子模块电容电压波动类型为在t₁到t₂之间半桥子模块处于旁路状态，全桥子模块充电；在t₂到t₆之间半桥子模块处于旁路状态，全桥子模块放电；t₆到t₃之间两种子模块同时放电；t₃到t₄之间两种子模块同时充电；t₄到t₁₀之间半桥子模块处于旁路状态，全桥子模块放电，t₁₀到t₅之间两种子模块同时放电。