[发明专利]中点电位平衡控制方法、装置、多电平变换器及控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种中点电位平衡控制方法、中点电位平衡控制装置、多电平变换器及其控制系统。

背景技术

中点电位的平衡对于多电平变换器来说至关重要，控制不好的话会影响多电平变换器的正常工作。

现有的中点电位平衡控制方法主要是：在检测到多电平变换器的输出有功功率不小于预设功率时，利用所述多电平变换器的空间矢量来调节中点电位的平衡。其中，在利用空间矢量调节中点电位平衡的过程中，需要判断中点电流的方向。

然而，受制于电流传感器的精度限制和采样电路的采样误差，在实际应用中当所述中点电流很小时，为了避免出现中点电流方向的误判，通常不会中断该控制方法；这样就出现了中点电位平衡的控制盲区。

因此，如何消除控制盲区，成为改善现有的中点电位平衡控制方法中首先要解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种中点电位平衡控制方法、中点电位平衡控制装置、多电平变换器及其控制系统，以消除现有的中点电位平衡控制方法的控制盲区。

一种中点电位平衡控制方法，应用于多电平变换器，该方法包括：

获取并判断所述多电平变换器的输出有功功率是否小于预设功率；

获取并判断所述多电平变换器的中点电位是否超出允许电位；

当所述输出有功功率小于所述预设功率且所述中点电位超出所述允许电位时，获取并判断所述多电平变换器的中点电流无功分量给定值是否超过预设的无功电流给定范围；

当所述中点电流无功分量给定值满足所述无功电流给定范围时，注入所述中点电流无功分量以增大所述中点电流；

利用所述多电平变换器的空间矢量调节所述中点电位的平衡。

其中，注入所述中点电流无功分量以增大所述中点电流，包括：

当所述无功分量给定值大于0但不大于所述无功电流给定范围的上限时，更新所述无功分量给定值为所述无功电流给定范围的上限；

当所述无功分量给定值小于0但不小于所述无功电流给定范围的下限时，更新所述无功分量给定值为所述无功电流给定范围的下限；

当所述无功分量给定值等于0时，更新所述无功分量给定值为所述无功电流给定范围的上限或所述无功电流给定范围的下限。

其中，所述无功电流给定范围的上限与所述无功电流给定范围的下限互为相反数。

一种中点电位平衡控制装置，应用于多电平变换器，该装置包括：

功率判断单元，用于获取并判断所述多电平变换器的输出有功功率是否小于预设功率；

与所述功率判断单元相连的电位判断单元，用于当所述输出有功功率小于所述预设功率时，获取并判断所述多电平变换器的中点电位是否超出允许电位；

与所述功率判断单元和所述电位判断单元相连的电流判断单元，用于当所述输出有功功率小于所述预设功率且所述中点电位超出所述允许电位时，获取并判断所述多电平变换器的中点电流无功分量给定值是否超过预设的无功电流给定范围；

与所述电流判断单元相连的无功电流给定单元，用于当所述中点电流无功分量给定值满足所述无功电流给定范围时，注入所述中点电流无功分量以增大所述中点电流；

以及与所述无功电流给定单元相连的中点平衡调控单元，用于利用所述多电平变换器的空间矢量调节所述中点电位的平衡。

其中，所述无功电流给定单元包括：

第一无功电流给定单元，用于当所述无功分量给定值大于0但不大于所述无功电流给定范围的上限时，更新所述无功分量给定值为所述无功电流给定范围的上限；

第二无功电流给定单元，用于当所述无功分量给定值小于0但不小于所述无功电流给定范围的下限时，更新所述无功分量给定值为所述无功电流给定范围的下限；

和第三无功电流给定单元，用于当所述无功分量给定值等于0时，更新所述无功分量给定值为所述无功电流给定范围的上限或所述无功电流给定范围的下限。

其中，所述无功电流给定范围的上限与所述无功电流给定范围的下限互为相反数。