[发明专利]一种链式多电平变流器的功率模块动态均压控制方法

权利要求书

1.一种链式多电平变流器的功率模块动态均压控制方法，其特征在于：

所述的均压方法首先检测出链式多电平变流器输出电流中工频分量的相位，基于所述工频分量的相位得到该功率模块输出电压中的均压分量，该相输出电压除以链节数再与均压分量相加，即为该模块的输出电压。

2.一种链式多电平变流器的功率模块动态均压控制方法，其特征在于，所述的均压方法基于单相软件锁相环、符号函数和比例控制器实现，具体包括以下步骤：

(1)采用单相软件锁相环算法，检测出链式多电平变流器输出电流中工频分量的相位；

(2)将所述输出电流工频分量的相位信息输入到符号函数，其输出作为均压控制的调节方向，+1表示有功流入功率模块，－1表示有功流出功率模块；

(3)将单个功率模块的直流电压与其直流电压目标值作差，得到该功率模块的直流电压偏差；

(4)将所述的直流电压偏差输入到比例控制器，得到该功率模块用于均压控制的调节量；

(5)将均压控制的调节方向与调节量相乘，得到该模块输出电压的均压分量；

(6)该相输出电压除以链节数再与模块的均压分量相加，即为该模块的输出电压。

3.根据权利要求2所述的功率模块动态均压控制方法，其特征在于：

步骤(2)所述的符号函数，其数学表达式可以描述为：当输入信号大于0时，其输出为1；当输入信号小于0时，其输出为-1；当输入信号等于零时，其输出为0。

4.根据权利要求2或3所述的功率模块动态均压控制方法，其特征在于：

步骤(1)所述的单相软件锁相环算法，具体的实现步骤如下：

①利用锁相环输出的相位信号，通过余弦函数计算得到标准工频正弦信号；

②将所述锁相环的输入信号与标准工频正弦信号相乘，作为相位误差信号；

③将所述的相位误差信号输入到比例积分控制器，得到频率偏差的校正项；

④将所述的频率偏差校正项与工频频率相加，作为锁相环的累加频率；

⑤按照所述的累加频率积分，得到锁相环输出的相位信号。

5.根据权利要求2或4所述的功率模块动态均压控制方法，其特征在于：

步骤(3)所述的功率模块的直流电压，为半个工频周期的平均值，通过滑动平均方法计算得到；步骤(3)所述的模块直流电压目标值，为链式多电平变流器中，与该模块串联的所有功率模块直流电压的平均值。