[发明专利]一种模块化多电平变换器子模块电容电压优化均压的控制方法

摘要

本发明主要应用于电力电子技术领域，目标是提供一种模块化多电平变换器子模块电容电压优化均压的控制方法。通过选择不同的优化算法实现模块化多电平变换器子模块电容电压的平衡控制，主要包括以下步骤：基于最近电平逼近调制策略计算需要投入的子模块数目；将MMC系统每个桥臂上的子模块按照从大到小排序；将计算得到的子模块数N与当前投入子模块n进行判断，在不同的条件下选择不同的投切子模块方式；找出当前桥臂上电容电压最大和电容电压最小的子模块，比较两者的差值，再选择不同的优化算法进行子模块的投切。基于本发明的MMC技术，在能够控制子模块电容电压均衡的前提下，还可以保证系统具有较低的开关频率，减少了MMC系统中功率变换器的损耗。

主权项

1.一种模块化多电平变换器子模块电容电压优化均压的控制方法，其特征在于，适用于最近电平逼近调制策略的子模块电容电压平衡控制方法，通过选择不同的优化算法可以实现模块化多电平变换器子模块电容均压控制，且具有较低的开关频率，无需复杂的硬件控制器，包括以下步骤：MMC系统采用半桥式结构的子模块，可应用于电力系统中的整流系统和逆变系统，在实现子模块电容电压平衡时，先通过最近电平逼近调制策略得到需要投入的子模块数N，需要投入的子模块数可通过以下公式计算得到：其中，N为当前周期需要投入的子模块数，U_ref为子模块电容电压的实际参考值，U_c为当前子模块电容电压实际值，round为取整函数；设定需要限定的最大电压偏差量、子模块电容电压的上下限值以及具体的保持因子值，将子模块根据当前电容电压值按照从大到小的方式进行排序，在同一时刻记录当前已投入的子模块数n，在满足0<N<n的条件时，找出当前桥臂上电容电压最大和电容电压最小的子模块，比较得到两者的差值进行判断，基于最大电压偏差算法，最大电压偏差大于给定的参考值时选择优化方法1进行子模块的投/切，最大电压偏差小于给定的参考值时选择优化方法2进行子模块的投/切。