[发明专利]三级型交直流电力电子变压器直流母线电容预充电方法

摘要

一种三级型交直流电力电子变压器直流母线电容预充电方法，在充电过程中，首先断开设备与交直流配电网的连接，在不同控制周期内，高压侧各相变换器轮换选择投入相应数量的功率模块PM，使其同时输出50％占空比的高频方波电压，且低压直流侧各相变换器SM输出同频同相方波电压，然后在低压侧通过控制辅助充电设备，经由电容CLFB与变压器漏感Lr所形成的谐振网络为高、低压侧直流母线电容进行充电。本发明可有效降低充电过程中系统的电流冲击，同时可使高、低压侧直流母线电容电压均升至额定工况运行值，从而减小设备在并网时的交流侧电流冲击。

主权项

1.一种三级型交直流电力电子变压器直流母线电容预充电方法，其特征在于，所述方法包含以下步骤：1)断开三相高压交流侧接触器S1、低压直流侧断路器S2和辅助充电设备中的三相低压交流接触器S3和三相旁路开关S4；2)解锁高压交流侧A相、B相和C相变换器中级联功率模块PM1至PMN的开关管，以及低压直流侧功率模块SM1，SM2和SM3的开关管；在连续且循环的W个高压侧变换器功率模块开关管和低压侧变换器功率模块开关管的控制周期Tc内，按照从小到大的编号顺序，选择高压交流侧各相变换器的k个功率模块投入，k小于等于高压交流侧A相、B相和C相变换器中级联功率模块数量N；使高压交流侧各相变换器的k个功率模块同时输出50％占空比的高频方波电压usquare，在前0.5控制周期TC内，导通k个功率模块中的开关管T1和开关管T4，在后0.5控制周期TC内，导通k个功率模块的开关管T2和T3，其余N‑k个功率模块处于切除状态；在整个控制周期Tc内，导通开关管T2和开关管T4，且低压直流侧功率模块SM1，SM2和SM3输出同频同相方波电压，在前0.5控制周期TC内，导通低压直流侧功率模块SM1，SM2和SM3的开关管M1和开关管M4，在后0.5控制周期TC内，导通低压直流侧功率模块SM1，SM2和SM3的开关管M2和开关管M3；3)闭合三相低压交流接触器S3，在此过程中，保持高压侧功率模块开关管和低压侧的功率模块开关管处于解锁状态；待高压交流侧各相变换器功率模块PM1至PMN的直流母线电容CH电压和低压直流侧功率模块SM1，SM2和SM3的直流母线电容CL电压达到稳定时，闭合三相旁路开关S4，使高压交流侧各相变换器功率模块PM1至PMN的直流母线电容CH电压升至额定值UH，低压直流侧功率模块SM1，SM2和SM3的直流母线电容CL电压升至额定值UL；4)待高压侧功率模块的直流母线电容CH电压和低压侧功率模块的直流母线电容CL电压均升至额定值后，断开三相低压交流接触器S3和三相旁路开关S4，充电结束。