[发明专利]统一电能质量控制器的电容电压控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及统一电能质量控制器，特别是涉及一种统一电能质量控制器的电容电压控制方法，以及一种统一电能质量控制器的电容电压控制系统。

背景技术

传统的以模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter,MMC）为主体结构的统一电能质量控制器（Unified Power Quality Conditioner，UPQC），其主拓扑结构是一种多电平拓扑结构，一般由六个桥臂构成，其中每个桥臂由若干个相互连接且结构相同的子模块（Sub-module，SM）与一个电抗器L串联构成，上下两个桥臂构成一个相单元。出于模块化设计和制造的目的，六个桥臂具有对称性，即各子模块的参数和各桥臂电抗值都是相同的。与以往的VSC拓扑结构显著不同的是，模块化多电平换流器在直流侧正负极之间没有直流储能电容。

此种MMC拓扑结构具有如下的技术优势：1)损耗显著降低；2)开关应力和开关次谐波减小；3)采用标准器件的模块化设计；4)能适应三相不平衡系统。

稳定的直流电容电压是MMC正常工作的前提，直流电容电压的控制分为两个阶段，第一个阶段指的是电容电压的建立阶段，本阶段控制的目标是通过本的控制策略把MMC内所有直流电容依次充电至正常工作所需的电容电压参考值附近，实现MMC软启动。第二阶段指的是MMC正常工作时电容电压的控制阶段，本阶段控制的目标是通过稳压控制策略实现直流电容电压稳定在电容电压参考值附近，减小实际值与参考值之间的误差。传统的稳压控制策略是向各个子模块输入相同的正弦调制波，以保证各个子模块的直流电容电压相同；虽然各个子模块都由相同结构的器件构成，但实际上每个器件之间都可能存在微小误差，因此对每个子模块输入相同的正弦调制波，无法保证能控制每个子模块输出相同的电容电压。

发明内容

基于此，本发明提供一种统一电能质量控制器的电容电压控制方法和系统，能减少各个子模块实际的电容电压值的差异，控制每个子模块输出相同的电容电压。

一种统一电能质量控制器的电容电压控制方法，包括如下步骤：

获取统一电能质量控制器中子模块当前的电容电压瞬时值；

根据预设的电容电压参考值与所述电容电压瞬时值，得到电压调整量；

根据所述电压调整量，生成稳压控制信号；

将所述稳压控制信号叠加到输入至所述子模块的正弦调制波上，得到调整后的电容电压控制信号。

一种统一电能质量控制器的电容电压控制系统，包括：

获取模块，用于获取统一电能质量控制器中子模块当前的电容电压瞬时值；

电压调整量模块，用于根据预设的电容电压参考值与所述电容电压瞬时值，得到电压调整量；

信号生成模块，用于根据所述电压调整量，生成稳压控制信号；

叠加模块，用于将所述稳压控制信号叠加到输入至所述子模块的正弦调制波上，得到调整后的电容电压控制信号。

上述统一电能质量控制器的电容电压控制方法和系统，获取到统一电能质量控制器中子模块当前的电容电压瞬时值，再根据预设的电容电压参考值与所述电容电压瞬时值，得到电压调整量；根据该电压调整量，则可生成稳压控制信号；最后将所述稳压控制信号叠加到输入至所述子模块的正弦调制波上，得到调整后的电容电压控制信号；根据该调整后的电容电压控制信号可调整各个子模块的开通时间，从而减少各个子模块与实际的电容电压值的差异，控制每个子模块输出相同的电容电压。

附图说明

图1为本发明统一电能质量控制器的直流电容电压控制方法在一实施例中的流程示意图。

图2为本发明统一电能质量控制器的直流电容电压控制系统在一实施例中的结构示意图。

图3为本发明统一电能质量控制器的直流电容电压控制系统在另一实施例中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，是本发明一种统一电能质量控制器的电容电压控制方法在一实施例中的流程示意图，包括如下步骤：

S11、获取统一电能质量控制器中子模块当前的电容电压瞬时值；

S12、根据预设的电容电压参考值与所述电容电压瞬时值，得到电压调整量；

S13、根据所述电压调整量，生成稳压控制信号；

S14、将所述稳压控制信号叠加到输入至所述子模块的正弦调制波上，得到调整后的电容电压控制信号；