[发明专利]一种固态变压器的电容电压分级平衡控制方法

权利要求书

1.一种固态变压器的电容电压分级平衡控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)在系统运行过程中，各模块控制器分别测量和采集各模块内部的电容电压值U_cij，其中i表示模块序号，j表示模块内电容序号；

(2)确定模块内两个电容电压差值的阈值U_exc，其中U_exc大于0；

(3)模块控制器向系统主控制器发送模块内两个电容电压之和U_ci＝U_ci1+U_ci2或两个电容电压的平均值U_{ci_av}＝(U_ci1+U_ci2)/2；

(4)系统主控制器根据接收到的各模块电容电压之和U_ci或电容电压的平均值U_{ci_av}，计算整个系统的电容电压平均值U_{c_av}＝(ΣU_ci)/n或(ΣU_{ci_av})/(n/2)，其中，n为多电平变换器中电容的数量；当U_ci2U_{c_av}或U_{ci_av}U_{c_av}，则减少第i个模块电容充电的开关导通时间或增加第i个模块电容放电的开关导通时间；当U_ci2U_{c_av}或U_{ci_av}U_{c_av}，则增加第i个模块电容充电的开关导通时间或减少第i个模块电容放电的开关导通时间；

(5)系统主控制器向模块控制器发送用以控制该模块电容充放电的开关信号；

(6)将用于控制两个电容充放电的开关信号S_ci1和S_ci2分别进行与运算产生开关信号S_ciAND；开关信号S_ci1和S_ci2分别进行或运算产生开关信号S_ciOR；

(7)比较第i个模块内的第一个电容电压U_ci1和第二个电容电压U_ci2，当电流方向为正向流入模块为电容充电且U_ci1-U_ci2U_exc时，则将开关信号S_ciOR分配给用于控制第二个电容充放电的开关，将开关信号S_ciAND分配给用于控制第一个电容充放电的开关；当电流方向为正向流入模块为电容充电且U_ci2-U_ci1U_exc时，则将开关信号S_ciOR分配给用于控制第一个电容充放电的开关，将开关信号S_ciAND分配给用于控制第二个电容充放电的开关；当电流方向为反向流入模块为电容放电且U_ci1-U_ci2U_exc时，则将开关信号S_ciOR分配给用于控制第一个电容充放电的开关，将开关信号S_ciAND分配给用于控制第二个电容充放电的开关；当电流方向为反向流入模块为电容放电且U_ci2-U_ci1U_exc时，则将开关信号S_ciOR分配给用于控制第二个电容充放电的开关，将开关信号S_ciAND分配给用于控制第一个电容充放电的开关；当U_ci1和U_ci2差值的绝对值小于U_exc时，则不交换用于控制两个电容充放电的开关信号。