[发明专利]一种直流侧无电容的船舶直流电网系统

权利要求书

1.一种直流侧无电容的船舶直流电网系统，其特征在于，包括交流发电机、交流断路器、二极管或晶闸管整流电路、熔断器以及基于模块化多电平变换器的DC/DC和DC/AC变换器，所述交流发电机经交流断路器以及二极管或晶闸管整流电路接入公共直流电网，所述公共直流电网上不设电容设备，所述公共直流电网经熔断器和基于模块化多电平变换器的DC/DC和DC/AC变换器连接相应的负载，通过模块化多电平变换器进行DC/DC和DC/AC变换，以驱动不同类型的负载；

所述模块化多电平变换器的控制系统包括第一均值计算模块、第一减法器、第一PI控制器、第一加法器、第二减法器、第二PI控制器、限幅器和第二加法器，所述第一均值计算模块根据模块化多电平变换器n个子模块的电容电压V_cap1，V_cap2，…， V_capn计算模块电容电压平均值，与设定的模块电容电压参考值一起送入第一减法器作差，其差值送入第一PI控制器，得到直流侧电流参考值i_comref，所述第一加法器根据上下桥臂电流i_up和i_down计算直流侧电流实际值i_com，所述直流侧电流参考值i_comref与直流侧电流实际值i_com一起送入第二减法器作差，其差值送入第二PI控制器，得到电压控制值，所述公共直流电网电压V_dcline经过限幅器限幅后，与所述电压控制值一起送入第二加法器，计算得到直流侧控制电压u_comm；

当模块化多电平变换器的子模块是全桥结构时，限幅器只设定上限值V_dcmax，当模块化多电平变换器的子模块是半桥结构时，则同时设定下限值V_dcmin和上限值V_dcmax。

2.根据权利要求1所述的一种直流侧无电容的船舶直流电网系统，其特征在于，通过交流侧的交流断路器以及模块化多电平变换器的限流作用进行短路保护。

3.权利权利要求1所述的一种直流侧无电容的船舶直流电网系统，其特征在于，所述上限值，其中U_g为交流发电机线电压的额定值，所述下限值V_dcmin=1.15*U_o，其中U_o为输出电压的峰值。