一種模塊化多電平換流器電容均壓方法
【專利摘要】本發明公開了一種模塊化多電平換流器電容均壓方法，包括步驟：計算需要投入的子模塊數Non；如果Non＝0，則將所有的子模塊切除；如果Non＝Nsm，則將所有的子模塊投入，Nsm為單個橋臂所有的子模塊數量；如果0＜Non＜Nsm，則設置一電壓區間的調整步長初始值、預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值和電壓閾值，根據該調整步長和電壓閾值對可調整模塊電壓區間進行動態統計，直到滿足條件的子模塊數等于需要投入的子模塊數，或者電壓區間的調整步長小于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值；當電壓區間的調整步長小于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值時，結合統計結果和最優脈沖法確定需投入的子模塊。本發明具有計算量小、資源占用少、運算效率高等優點，同時能一定程度上降低開關頻率。
【專利說明】
一種模塊化多電平換流器電容均壓方法
技術領域
[0001]本發明涉及模塊化多電平換流器研究領域，特別涉及一種模塊化多電平換流器電容均壓方法。
【背景技術】
[0002]自學者R.Marquardt提出基于半橋子模塊級聯構成的半橋模塊化多電平換流器(Modular Multilevel Converter，MMC)后，近年來，半橋MMC技術得到了蓬勃發展，世界各國專家學者對其開展了廣泛而深入的研究。子模塊電容電壓的平衡控制是模塊化多電平換流器的關鍵性技術之一。子模塊電容電壓的不平衡，將導致換流器輸出電壓出現畸變，影響換流器的交直流側控制效果，甚至引起系統的不穩定。因此，子模塊電容電壓保持相對穩定、一致是模塊化多電平換流器正常運行的首要前提。
[0003]目前工程較為常用的是電壓排序均衡方法，該方法指出子模塊SM的電容電壓平衡策略以各橋臂為單位，根據各橋臂中每個子模塊SM電容電壓大小的排序以及橋臂電流的方向來判斷各個子模塊的投切狀態，來達到平衡其內部各子模塊SM的電容電壓的目的。該方法主要存在如下兩點缺陷:1、子模塊的開關頻率增加，進而增大換流器損耗，影響經濟效益;2、排序和選擇算法占用運算資源較多，當子模塊個數達到一定程度時，將占用較大的計算資源，影響系統控制頻率，進而影響系統運行性能。
[0004]也有文獻對此進行了改進，授權號為CN103427692 B《一種基于雙隊列的模塊化多電平換流器的調制方法》能一定程度上加快排序效率，但還是需要排序，當模塊全部投入或切除時跟傳統排序法接近，算法不穩定。屠卿瑞、徐政、鄭翔等在標題為《一種優化的模塊化多電平換流器電壓均衡控制方法》(電工技術學報，2011，26 (5): 15-20.)的文獻中提出一種改進方法，其思想為在電容電壓額定值附近設定一組電壓上、下限，將平衡控制的重點放在電容電壓越限的子模塊上，從而根據越限情況先進行處理后再排序，仍不可避免排序算法帶來的缺陷。
[0005]公布號為CN 103888003 A《一種模塊化多電平換流器的子模塊分層均壓方法》，公布號為CN 104038052 A《模塊化多電平換流器快速電壓均衡控制方法》，該兩種方法通過設置電壓限值，在不排序的情況下優先投入或切除電壓越限的子模塊，但并不能保證電壓為最高或最低的子模塊被投入或切除，可能存在均壓效果不理想的情況。
[0006]現有技術一:設定子模塊電壓上限和下限，每個周期中電壓未越限的子模塊狀態盡量保持不變；當橋臂電流大于O時，優先投入已切除子模塊中電壓低于電壓下限值且最低的模塊，及優先切除已投入子模塊中電壓高于電壓上限值且最高的模塊;當橋臂電流小于O時，優先投入已切除子模塊中電壓高于電壓上限值且最高的模塊，及優先切除子模塊中電壓低于電壓下限值且最低的模塊。該方法需對已投入的子模塊及已切除的子模塊中電壓值越限的模塊分別排序，相對傳統算法能一定程度上提高效率，但不能有效解決排序算法所帶來的計算量大、資源占用多等問題。
[0007]現有技術二:設定子模塊電壓上限和下限，每個周期中電壓未越限的子模塊狀態盡量保持不變；當橋臂電流大于O時，優先投入已切除子模塊中電壓低于電壓下限值的模塊，及優先切除已投入子模塊中電壓高于電壓上限值的模塊；當橋臂電流小于O時，優先投入已切除子模塊中電壓高于電壓上限值的模塊，及優先切除子模塊中電壓低于電壓下限值的模塊。該方法僅僅對子模塊電壓做越限判斷，對越限的子模塊做有限投入或切除操作，與現有技術一類似，是現有技術一的簡化處理;但是對越限的子模塊不排序，所有越限子模塊的投入或切除順序由存儲順序確定。該方法確實能避免排序算法的缺陷，但帶來新的問題，所投入或切除的子模塊不是電壓越限子模塊中電壓值最大的或電壓值最小的，有可能帶來電壓均衡效果不理想的問題。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種模塊化多電平換流器電容均壓方法，該方法無需對橋臂子模塊的電壓進行排序，也無需對橋臂子模塊進行分組，具有計算量小、資源占用少、運算效率高等優點，同時能一定程度上降低開關頻率。
[0009]本發明的目的通過以下的技術方案實現:一種模塊化多電平換流器電容均壓方法，包括步驟:
[0010]計算需要投入的子模塊數Non;
[0011 ]如果Ncin = O，則將所有的子模塊切除；
[0012]如果Ncin= Nsm，則將所有的子模塊投入，Nsm為單個橋臂所有的子模塊數量；
[0013]如果0<Nc>n<Nsm，則設置一電壓區間的調整步長初始值、預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值和電壓閾值，根據該調整步長和電壓閾值對可調整模塊電壓區間進行動態統計，直到滿足條件的子模塊數等于需要投入的子模塊數，或者電壓區間的調整步長小于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值；
[0014]當電壓區間的調整步長小于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值時，將一部分滿足條件的子模塊直接投入，剩余需投入的子模塊采取最優脈沖法確定。
[0015]具體的，如果0<1<1，則根據橋臂電流Iarm的方向確定處理步驟:
[0016]若Iarm>0，橋臂處于充電狀態，則比較各模塊電壓值與所有模塊中電壓最小值的差值，將該差值與電壓閾值比較，得到滿足條件的子模塊個數;如果滿足條件的子模塊數等于需要投入的子模塊數，則將所有滿足條件的子模塊投入;如果滿足條件的子模塊數不等于需要投入的子模塊數，且電壓區間的調整步長小于等于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，則將一部分滿足條件的子模塊直接投入，剩余需投入的子模塊采取最優脈沖法確定；如果滿足條件的子模塊數不等于需要投入的子模塊數，且電壓區間的調整步長大于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，則調整調整步長，并根據調整步長對電壓閾值進行調整，執行上述循環；
[0017]若Iarm<0，橋臂處于放電狀態，則比較所有模塊中電壓最大值與各模塊電壓值的差值，將該差值與電壓閾值比較，得到滿足條件的子模塊個數;如果滿足條件的子模塊數等于需要投入的子模塊數，則將所有滿足條件的子模塊投入;如果滿足條件的子模塊數不等于需要投入的子模塊數，且電壓區間的調整步長小于等于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，則將一部分滿足條件的子模塊直接投入，剩余需投入的子模塊采取最優脈沖法確定；如果滿足條件的子模塊數不等于需要投入的子模塊數，且電壓區間的調整步長大于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，則調整調整步長，并根據調整步長對電壓閾值進行調整，執行上述循環。
[0018]優選的，若1_>0，執行下述步驟:
[0019](1-1)獲取所有模塊中的電壓最大值UmajP最小值Umin，根據二者的差值設定一電壓區間的調整步長初始值A U，電壓閾值初始值Ux;
[0020](1-2)依次比較各模塊電壓值仏與仏…的差值，統計出滿足差值彡Ux的模塊數Nj;
[0021](1-3)如果Nj = Ncin,則將所有電壓差值滿足彡Ux的模塊投入，否則進入步驟(1-4);
[0022](1-4)判斷是否滿足AU彡AUo，AUo為預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，如果不滿足則令AU= AU/a，a為一調整因子，進入步驟(1-5)，如果滿足則進入步驟(1-6);
[0023](1-5)如果Nj<Ncin，則按公式Ux = Ux+ Δ U調整Ux后進入步驟(I_2)，如果Nj>Ncin，則按公式Ux=Ux-AU調整Ux后進入步驟(1-2);
[0024](1-6)如果NjSNcin，投入所有模塊電壓<Umin+Ux的子模塊，將模塊電壓滿足>Umin+Ux且<Umin+Ux+AU的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncin ;如果Nj > Ncm，投入所有模塊電壓彡Umin+Ux- Δ U的子模塊，將模塊電壓滿足> Umin+Ux_AU且<Umin+Ux的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為
Non ο
[0025]更進一步的，所述步驟(卜1)中，調整步長初始值六1]=(11_-1^11)/2，1^=六1]，步驟(1-4)中，a = 2。
[0026]優選的，若Iarm<0，執行下述步驟:
[0027](2-1)獲取所有模塊中的電壓最大值UmajP最小值Umin，根據二者的差值設定一電壓區間的調整步長初始值A U，電壓閾值初始值Ux;
[0028](2-2)依次比較Umax與各模塊電壓值仏的差值，統計出滿足差值彡Ux的模塊數Nj;
[0029](2-3)如果Nj = Ncin，則將所有電壓差值滿足彡Ux的模塊投入，否則進入步驟(2_4)；
[0030](2-4)判斷是否滿足AU彡AUo，AUo為預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，如果不滿足則令AU=A U/a，a為一調整因子，進入步驟(2-5)，如果滿足則進入步驟(2-6);
[0031 ] (2-5)如果Nj <Non，則按公式Ux = Ux+ Δ U調整Ux后進入步驟(2_2)，如果Nj >Νοη，則按公式Ux=Ux- Δ U調整Ux后進入步驟(2-2);
[0032](2-6)如果Nj < Ncin，投入所有模塊電壓彡Umax-Ux的子模塊，將模塊電壓滿足彡Umax-Ux-Δ U且<Umax_Ux的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncin ;如果Nj > Non，投入所有模塊電壓彡Umax-Ux+ △ U的子模塊，將模塊電壓滿足彡Umax_Ux且<umax-ux+AU的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為
Non ο
[0033]更進一步的，所述步驟(2-1 )中，調整步長初始值Δ U= (Umax-Umin )/2, Ux= Δ U，步驟(2-4)中，a = 2。
[0034]優選的，采取最優脈沖法確定需投入的子模塊的步驟是:
[0035]假設有nu個子模塊處于投入狀態，!112個子模塊處于切除狀態，現在有m個子模塊需要投入，其中O <m<mi+m2，則:
[0036]如果0<m<mi，則從Hi1個已投入子模塊中選m個保持投入狀態；
[0037]如果則HU個已投入子模塊全部保持投入狀態，再從Hl2個已切除子模塊選m-mi個投入。
[0038]采用這種方法無需對各子模塊按照電壓值進行精確排序，并且可以在基本不影響模塊電壓均衡的情況下盡量維持當前狀態，減少模塊頻繁投切，以降低開關頻率。
[0039]本發明與現有技術相比，具有如下優點和有益效果:
[0040]1、現有的模塊化多電平電容電壓方法大多為基于傳統的數據排序方法、增加越限判斷的改進排序、或基于分組分段的多層次排序方法，并未真正克服排序算法帶來的計算量大、資源占用多等缺陷。本發明提出一種非排序的電容均壓方法，避免了排序算法計算量大、資源占用多等問題，大大提高了均壓運算效率，同時能一定程度上降低開關頻率。
[0041]2、本發明當不能簡單通過電壓區間值直接確定需投入的子模塊時，對模塊電壓比較接近的子模塊采用最優脈沖法確定，不但能避免可能存在的無限的比較過程，更能適當降低開關頻率，降低換流器的損耗。
【附圖說明】
[0042]圖1是本實施例所述方法流程圖。
[0043]圖2是本實施例1arm>0時方法流程圖。
[0044]圖3是本實施例1arm<0時方法流程圖。
[0045]圖4是A相上橋臂中各子模塊的電壓分布示例圖。
[0046]圖5是A相上橋臂子模塊電容均壓過程示意圖。
【具體實施方式】
[0047]下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。
[0048]實施例1
[0049]從模塊化多電平的電容電壓均衡的本質來看，可以有以下結論:當橋臂處于充電狀態時，將電容電壓低的若干模塊投入;當橋臂處于放電狀態時，將電容電壓高的若干模塊投入，即可實現橋臂電容電壓的平衡。所投入或者所切除的模塊間的電容電壓順序并不是需要關注的問題。此外，當模塊間電容電壓非常接近時，基于排序控制模塊的投切對均壓效果不太明顯、作用不大，反而會增加開關頻率。
[0050]參見圖1、2、3，本實施例一種模塊化多電平換流器電容均壓方法，其主流程如圖1所示，其流程如下:
[0051](I)計算需要投入的子模塊數Ncin;
[0052](2)判斷Ncin所處的范圍:
[0053]a)如果Ncin = O,則將所有的子模塊切除；
[0054]b)如果Ncin = Nsm，則將所有的子模塊投入，Nsm為單個橋臂所有的子模塊數量；
[0055]c)如果0<Νοη<ΝΜ，則判斷橋臂電流方向:
[0056]若1_>0，則按圖2所示的方法確定需投入的子模塊；
[0057]若1_<0，則按圖3所示的方法確定需投入的子模塊。
[0058]參照圖2，若1_>0，橋臂處于充電狀態，確定需投入的子模塊的方法是:
[0059 ] ( I )獲取所有模塊中的電壓最大值Umax和最小值Umin，求得Δ U = ( Umax-Umin ) /2，并令Ux= AU;
[0060](2)依次比較各模塊電壓值仏與仏^的差值，統計出滿足差值SUx的模塊數Nj;
[0061](3)如果Nj = Ncin，即滿足電壓差值SUx的模塊數Nj與需要投入的模塊數Ncin相等，則將所有電壓差值滿足SUx的模塊投入即可，否則進入步驟(4);
[0062](4)判斷是否滿足AU彡AUo，AUo為預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，可根據實際工程調整，如果不滿足則將令AU= AU/2，進入步驟(5)，如果滿足則進入步驟(6);
[0063](5)如果Nj <Ncin，則按公式Ux = Ux+ Δ U調整Ux后進入步驟(2)，如果Nj >Ncin，則按公式Ux=Ux-AU調整Ux后進入步驟⑵；
[0064](6)如果Nj<Ncm，投入所有模塊電壓<Umin+Ux的子模塊，將模塊電壓滿足>Umin+Ux且<Umin+Ux+ Δ U的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncin ;如果Nj > Ncin，投入所有模塊電壓< Umin+Ux- Δ U的子模塊，將模塊電壓滿足> Umin+Ux- Δ U且<Umin+Ux的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncint3
[0065]參照圖3，若1_<0，橋臂處于放電狀態，確定需投入的子模塊的方法是:
[0066](I)獲取所有模塊中的電壓最大值Umax和最小值Umin，求得AU=(Umax_Umin)/2，并令
Ux= AU;
[0067](2)依次比較Umax與各模塊電壓值仏的差值，統計出滿足差值SUx的模塊數Nj;
[0068](3)如果Nj = Ncin，即滿足電壓差值SUx的模塊數Nj與需要投入的模塊數Ncin相等，則將所有電壓差值滿足SUx的模塊投入即可，否則進入步驟(4);
[0069](4)判斷是否滿足AUS AUo，AUo為預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，可根據實際工程調整，如果不滿足則將令AU= AU/2，進入步驟(5)，如果滿足則進入步驟(6);
[0070](5)如果Nj <Ncin，則按公式Ux = Ux+ Δ U調整Ux后進入步驟(2)，如果Nj >Ncin，則按公式Ux=Ux-AU調整Ux后進入步驟⑵；
[0071](6)如果Nj < Ncin，投入所有模塊電壓多Umax-Ux的子模塊，將模塊電壓滿足多Umax-Ux-AU且<Umax_Ux的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Non ；如果Nj >Non，投入所有模塊電壓彡Umax-Ux+ Δ U的子模塊，將模塊電壓滿足彡Umax-Ux且<Umax-Ux+ Δ U的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncint3
[0072]最優脈沖法確定子模塊投入的方法如下:
[0073]假設有nu個子模塊處于投入狀態，!112個子模塊處于切除狀態，現在有m個子模塊需要投入，其中O <m<mi+m2，則:
[0074](I)如果O <m<mi，則從血個已投入子模塊中選m個保持投入狀態，而不再比較模塊之間的電壓差值，以降低開關頻率；
[0075](2)如果m〈!!!〈nn+ms，則血個已投入子模塊全部保持投入狀態，再從肥個已切除子模塊選m-nu個投入，而不再比較模塊之間的電壓差值，以降低開關頻率。
[0076]下面以一個案例來說明本發明的均壓方法:
[0077]假設換流器每個橋臂的子模塊數Nsm=132，現在A相上橋臂需要投入的模塊數為Ιη = 60，其橋臂電流方向為iarm>0，橋臂處于充電狀態，子模塊額定電壓為Un=1800V，橋臂中各子模塊的電壓分布如圖4所示，圖中每個格子內的數字為電壓處于該范圍的子模塊數。
[0078]設定AUo= 0.0lUn= 18V，即對于電壓偏差在18V以內的子模塊將采取最優脈沖法確定需投入的子模塊。則其實施過程示意如圖5所示，流程如下:
[0079](DUx= Δ U= (Umax-Umin)/2 = 0.08Un，依次計算仏與1^的差值，統計出滿足差值彡Ux的模塊數，即Ui <仏的模塊數N1 = 65 > 60;
[0080](2) AU= AU/2 = 0.04Un，Ux=Ux-AU = 0.04Un，依次計算仏與仏化的差值，統計出滿足差值< Ux的模塊數，即Ui < 0.96仏的模塊數N1 = 12 < 60;
[0081 ] (3) Δ U = Δ U/2 = 0.02Un，Ux=Ux+ Δ U = 0.06Un，依次計算仏與仏化的差值，統計出滿足差值SUx的模塊數，S卩UiS0.98Un的模塊數沁=30<60;
[0082](4) Δ U = Δ U/2 = 0.0IUn，Ux=Ux+ Δ U = 0.07Un，依次計算Ui與Umin的差值，統計出滿足差值SUx的模塊數，即UiS0.99Un的模塊數沁=45<60;
[0083](5)投入所有Ui彡0.991]?的45個子模塊，然后采用最優脈沖法從0.99Un<Ui彡仏的20個子模塊中選擇60-15 = 15個子模塊投入，使總投入模塊數為Ncin = 60。
[0084]由以上過程可知，經過4輪簡單的數值比較之后，即可確定需投入的模塊，方法實施簡單。在實際的工程中，因每個周期內電容電壓上升或下降很有限，實際的電容電壓偏差一般在10 %以內，在偏差對稱的情況下即為小于土 5 %，故實際的比較過程可能在3輪以內完成，計算過程更為簡單。
[0085]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種模塊化多電平換流器電容均壓方法，其特征在于，包括步驟: 計算需要投入的子模塊數Ncin; 如果Ncin=O，則將所有的子模塊切除； 如果Ncin=Nsm，則將所有的子模塊投入，Nsm為單個橋臂所有的子模塊數量； 如果0<Nc>n<Nsm，則設置一電壓區間的調整步長初始值、預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值和電壓閾值，根據該調整步長和電壓閾值對可調整模塊電壓區間進行動態統計，直到滿足條件的子模塊數等于需要投入的子模塊數，或者電壓區間的調整步長小于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值； 當電壓區間的調整步長小于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值時，將一部分滿足條件的子模塊直接投入，剩余需投入的子模塊采取最優脈沖法確定。2.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流器電容均壓方法，其特征在于，如果0<Ν_<Nsm，則根據橋臂電流Iarm的方向確定處理步驟: 若Iarm>0，橋臂處于充電狀態，則比較各模塊電壓值與所有模塊中電壓最小值的差值，將該差值與電壓閾值比較，得到滿足條件的子模塊個數;如果滿足條件的子模塊數等于需要投入的子模塊數，則將所有滿足條件的子模塊投入;如果滿足條件的子模塊數不等于需要投入的子模塊數，且電壓區間的調整步長小于等于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，則將一部分滿足條件的子模塊直接投入，剩余需投入的子模塊采取最優脈沖法確定;如果滿足條件的子模塊數不等于需要投入的子模塊數，且電壓區間的調整步長大于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，則調整調整步長，并根據調整步長對電壓閾值進行調整，執行上述循環； 若Iarm<0，橋臂處于放電狀態，則比較所有模塊中電壓最大值與各模塊電壓值的差值，將該差值與電壓閾值比較，得到滿足條件的子模塊個數;如果滿足條件的子模塊數等于需要投入的子模塊數，則將所有滿足條件的子模塊投入;如果滿足條件的子模塊數不等于需要投入的子模塊數，且電壓區間的調整步長小于等于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，則將一部分滿足條件的子模塊直接投入，剩余需投入的子模塊采取最優脈沖法確定;如果滿足條件的子模塊數不等于需要投入的子模塊數，且電壓區間的調整步長大于預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，則調整調整步長，并根據調整步長對電壓閾值進行調整，執行上述循環。3.根據權利要求2所述的模塊化多電平換流器電容均壓方法，其特征在于，若Iarm>0，執行下述步驟: (1-1)獲取所有模塊中的電壓最大值Umax和最小值Umin，根據二者的差值設定一電壓區間的調整步長初始值A U，電壓閾值初始值Ux; (1-2)依次比較各模塊電壓值1^與1]_的差值，統計出滿足差值SUx的模塊數Nj; (1-3)如果Ν」= Ν_則將所有電壓差值滿足SUx的模塊投入，否則進入步驟(1-4); (1-4)判斷是否滿足AUS AUo，AUo為預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，如果不滿足則令八1]=八1]/^^為一調整因子，進入步驟(1-5)，如果滿足則進入步驟(1-6); (1-5)如果Nj<Ncin，則按公式Ux = Ux+ Δ U調整Ux后進入步驟(1-2)，如果Nj>Ncin，則按公式Ux=Ux- Δ U調整Ux后進入步驟(1-2)； (1-6)如果Nj <Νοη，投入所有模塊電壓彡Umin+Ux的子模塊，將模塊電壓滿足〉Umin+Ux且<Umin+Ux+AU的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncin ;如果Nj > Ncin，投入所有模塊電壓< Umin+Ux- Δ U的子模塊，將模塊電壓滿足> Umin+Ux- Δ U且<Umin+Ux的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncint34.根據權利要求3所述的模塊化多電平換流器電容均壓方法，其特征在于，所述步驟(1-1)中，調整步長初始值么1]=(1]繼-1]*)/2，1^=么1]，步驟(1-4)中，& = 2。5.根據權利要求2所述的模塊化多電平換流器電容均壓方法，其特征在于，若Iarm<0，執行下述步驟: (2-1)獲取所有模塊中的電壓最大值UmajP最小值Umin，根據二者的差值設定一電壓區間的調整步長初始值A U，電壓閾值初始值Ux; (2-2)依次比較Umax與各模塊電壓值仏的差值，統計出滿足差值SUx的模塊數Nj; (2-3)如果Ν」= Ν_則將所有電壓差值滿足彡Ux的模塊投入，否則進入步驟(2-4); (2-4)判斷是否滿足AUS AUo，AUo為預設的可接受的子模塊電壓偏差閥值，如果不滿足則令八1]=八1]/^^為一調整因子，進入步驟(2-5)，如果滿足則進入步驟(2-6); (2-5)如果Nj <Ncin，則按公式Ux = Ux+ Δ U調整Ux后進入步驟(2-2 )，如果Nj > Ncin，則按公式Ux=Ux-AU調整Ux后進入步驟(2-2)； (2-6 )如果Nj <Non，投入所有模塊電壓彡Umax-Ux的子模塊，將模塊電壓滿足彡Umax-Ux- ΔU且<Umax-Ux的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncin;如果Nj>1，投入所有模塊電壓彡Umax-Ux+ Δ U的子模塊，將模塊電壓滿足彡Umax-Ux且<Umax-Ux+ Δ U的子模塊采用最優脈沖法確定需投入的子模塊，直到所投入的子模塊數為Ncint36.根據權利要求5所述的模塊化多電平換流器電容均壓方法，其特征在于，所述步驟(2-1)中，調整步長初始值 Δ U = (Umax-Umin)/2，Ux= Δ U，步驟(2-4)中，a = 2。7.根據權利要求1所述的模塊化多電平換流器電容均壓方法，其特征在于，采取最優脈沖法確定需投入的子模塊的步驟是: 假設有HU個子模塊處于投入狀態，!112個子模塊處于切除狀態，現在有m個子模塊需要投入，其中O <m<mi+m2，則: 如果O <m<mi，則從m個已投入子模塊中選m個保持投入狀態； 如果則HU個已投入子模塊全部保持投入狀態，再從Hl2個已切除子模塊選m-mi個投入。
【文檔編號】H02M7/00GK105978360SQ201610439913
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月16日
【發明人】劉繼權, 倫振堅, 賈紅舟, 魯麗娟, 彭冠炎, 周敏
【申請人】中國能源建設集團廣東省電力設計研究院有限公司