[发明专利]一种模块化多电平动模平台的充电系统以及方法

权利要求书

1.一种模块化多电平动模平台的充电系统，所述模块化多电平动模平台包括：模块化多电平换流器、滤波电感、滤波电容、接触器以及交流电网，所述滤波电感以及所述接触器依次连接在所述模块化多电平换流器的网侧与所述交流电网之间，所述滤波电容与所述滤波电感连接构成LC滤波装置，其特征在于，所述充电系统包括：

第一电压检测电路，与所述交流电网连接，用于采样所述交流电网的第一电压幅值、第一频率和第一相位信息；

第二电压检测电路，与所述滤波电感以及所述接触器之间的母线连接，用于采样所述母线的第二电压幅值、第二频率和第二相位信息；

控制器，与所述第一电压检测电路以及第二电压检测电路分别连接，并根据所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息的比较结果，控制所述模块化多电平换流器对所述滤波电容进行充电。

2.权利要求1所述的模块化多电平动模平台的充电系统，其特征在于，所述模块化多电平换流器包括第一相电压输出端、第二相电压输出端以及第三相电压输出端，所述滤波电感、滤波电容以及接触器的数量均为3个；

所述第一相电压输出端依次通过第一个滤波电感以及第一个接触器连接所述交流电网，第一个所述滤波电容与第一个所述滤波电感连接构成第一LC滤波装置；

所述第二相电压输出端依次通过第二个滤波电感以及第二个接触器连接所述交流电网，第二个所述滤波电容与第二个所述滤波电感连接构成第二LC滤波装置；

所述第三相电压输出端依次通过第三个滤波电感以及第三个接触器连接所述交流电网，第三个所述滤波电容与第三个所述滤波电感连接构成第三LC滤波装置；

第一电压检测电路包括三个输入端，所述三个输入端分别与所述交流电网的三相电压输送线连接；

第二电压检测电路包括三个输入端子，所述三个输入端子分别与所述滤波电感以及所述接触器之间的三条母线对应连接。

3.权利要求2所述的模块化多电平动模平台的充电系统，其特征在于，所述控制器还与三个所述接触器通信连接，并在所述模块化多电平换流器对所述滤波电容停止充电时，控制三个所述接触器闭合。

4.根据权利要求3所述的模块化多电平动模平台的充电系统，其特征在于，所述模块化多电平换流器为半桥型MMC或者全桥型MMC。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的模块化多电平动模平台的充电系统，其特征在于，所述控制器包括：

接触器状态判断单元，用于根据所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息确定电网电压在预设的正常电压范围之内，同时确定所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息确定所述模块化多电平换流器未启动工作时，确定所述接触器处于断开状态；

充电控制单元，用于在确定所述接触器处于断开状态时，控制所述模块化多电平换流器对所述滤波电容进行充电；在所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息之间的差异在第一预设范围之内时，控制所述模块化多电平换流器调整所述滤波电容的充电电压的幅值、相位以及频率以减缓对所述滤波电容的充电进度；在所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息一致时，控制所述模块化多电平换流器停止所述滤波电容的充电；

接触器控制单元，用于在所述模块化多电平换流器停止所述滤波电容的充电时，控制所述接触器闭合。

6.一种模块化多电平动模平台的充电方法，所述模块化多电平动模平台包括模块化多电平换流器、滤波电感、滤波电容、接触器以及交流电网，所述滤波电感以及所述接触器依次连接在所述模块化多电平换流器的网侧与所述交流电网之间，所述滤波电容与所述滤波电感连接构成LC滤波装置，其特征在于，所述充电方法包括：

采样所述交流电网的第一电压幅值、第一频率和第一相位信息；

采样与所述滤波电感以及所述接触器之间的母线的第二电压幅值、第二频率和第二相位信息；

根据所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息的比较结果，控制所述模块化多电平换流器对所述滤波电容进行充电。

7.权利要求6所述的模块化多电平动模平台的充电方法，其特征在于，所述根据所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息的比较结果，控制所述模块化多电平换流器对所述滤波电容进行充电的步骤包括：

根据所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息确定电网电压在预设的正常电压范围之内，同时确定所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息确定所述模块化多电平换流器未启动工作时，确定所述接触器处于断开状态；在确定所述接触器处于断开状态时，控制所述模块化多电平换流器对所述滤波电容进行充电；在所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息之间的差异在第一预设范围之内时，控制所述模块化多电平换流器调整所述滤波电容的充电电压的幅值、相位以及频率以减缓对所述滤波电容的充电进度；在所述第一电压幅值、第一频率、第一相位信息与所述第二电压幅值、第二频率和第二相位信息一致时，控制所述模块化多电平换流器停止所述滤波电容的充电；

在所述模块化多电平换流器停止向所述滤波电容的充电时，控制所述接触器闭合。