[发明专利]一种级联式变流器及其控制方法和应用系统

权利要求书

1.一种级联式变流器的控制方法，其特征在于，包括：

当所述级联式变流器在待机状态下时，确定所述级联式变流器每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压上限值和电压下限值；其中，所述待机状态包括：电网对每个逆变模块直流母线充电；

周期性获得每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压最大值和电压最小值；

若任一相所述级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的所述电压最大值大于等于所述电压上限值，或，所述电压最小值小于等于所述电压下限值，获取当前电网电压，并确定所述当前电网电压处于正半周期内或者负半周期内；

若所述当前电网电压处于正半周期内，则控制该相级联式功率变换电路中相应开关管的通断，使得所述电压最大值所对应的逆变模块的放电路径为由前一个逆变模块至后一个逆变模块；若所述当前电网电压处于负半周期内，则控制该相级联式功率变换电路中相应开关管的通断，使得所述电压最大值所对应的逆变模块的放电路径为由后一个逆变模块至前一个逆变模块；其他所述逆变模块直流母线充电；其中，位于电网火线和电压最大值所对应的逆变模块之间，且与电压最大值所对应的逆变模块相连的逆变模块为所述前一个逆变模块；位于电网零线和电压最大值所对应的逆变模块之间，且与电压最大值所对应的逆变模块相连的逆变模块为所述后一个逆变模块。

2.根据权利要求1所述的级联式变流器的控制方法，其特征在于，所述确定所述级联式变流器每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压上限值和电压下限值，包括：

获得电网相电压以及每一相级联式功率变换电路中逆变模块的个数；

根据电网相电压、每一相级联式功率变换电路中逆变模块的个数以及逆变模块直流母线的电压参考值，计算得到所述级联式变流器每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压上限值和电压下限值。

3.根据权利要求2所述的级联式变流器的控制方法，其特征在于，根据电网相电压、每一相级联式功率变换电路中逆变模块的个数以及逆变模块直流母线的电压参考值，计算得到所述级联式变流器每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压上限值和电压下限值，所采用的计算公式为：

U_{dc_ideal}＝k*U/N，U_{dc_max_thres}＝a*U_{dc_ideal}，U_{dc_min_thres}＝b*U_{dc_ideal}；

其中，U为电网相电压，N为每一相级联式功率变换电路中逆变模块的个数，k为电压损耗系数，a是电压上限系数，b为电压下限系数，U_{dc_ideal}为所述级联式变流器每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压参考值，U_{dc_max_thres}为所述级联式变流器每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压上限值，U_{dc_min_thres}为所述级联式变流器每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压下限值。

4.根据权利要求1所述的级联式变流器的控制方法，其特征在于，所述周期性获得每一相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压最大值和电压最小值，包括：

对每一相级联式功率变换电路，分别周期性获得各个逆变模块直流母线的电压值，再对所述各个逆变模块直流母线的电压值进行排序，得到该相级联式功率变换电路中逆变模块直流母线的电压最大值和电压最小值。