[发明专利]变换系统及控制方法

说明书

本申请提供一种变换系统及控制方法，包括N个功率变换器和N个控制器，N个控制器与N个功率变换器一一对应，每个控制器除了能够接收对应的功率变换器的第一端电流和第二端电压之外，还可以接收仅反映变换系统中其他M个功率变换器第二端电压的邻居直流电压信号，并根据接收后的信号对相应的功率变换器进行电压控制。本申请采用全分布式控制无需设置集中控制器，当部分控制器出现故障时，剩余控制器可以继续工作，可靠性更高。另外，每个控制器仅接收相邻功率变换器的电压信号，可以大大减少控制器之间连线数量，进一步提高变换系统的可靠性。此外，没有集中控制器，实现模块化设计，利于变换系统的扩展。

本申请要求于2020年08月14日提交中国专利局、申请号为202010816482.3、申请名称为“变换系统及控制方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种变换系统及控制方法。

背景技术

电力电子变换器是一种采用电力电子器件实现电能转换的器件，链式变换器包括多个输入端串联的电力电子变换器(以下称为功率变换器)，由于链式变换器的模块化程度高、可扩展性能好，广泛应用于电力装置，例如：固态变压器(Electronic PowerTransformer，简称：EPT)、静止无功补偿器(Static Var Compensator，简称：SVC)和中高电压大功率逆变器。

链式变换系统一般采用集中式控制或者局部集中式控制，集中式控制由中央控制器采集输入端信号和各个功率变换器的输出端信号，进行运算并向各个功率变换器输出脉冲调制信号(Pulse Width Modulation，简称：PWM)，控制各功率变换器工作。局部集中式控制设有中央控制器和多个本地控制器，一个本地控制器控制一个功率变换器，由中央控制器采集输入端信号和各个功率变换器的输出端信号，进行运算并输出中间控制量，每个本地控制器根据中间控制变量和对应功率变换器的输出端信号生成PWM信号。

然而，不论集中式控制还是局部集中式控制，都设置有中央控制器控制，若中央控制器出现故障，链式变换器无法继续工作，可靠性低。

发明内容

本申请提供一种变换系统及控制方法，旨在解决现有技术中的上述问题。

第一方面，本申请提供一种变换系统，包括：

N个功率变换器，每个功率变换器包括第一端和第二端，N个功率变换器的第一端电性串联耦接，以及

N个控制器，与N个功率变换器一一对应，每个控制器接收对应的功率变换器的第一端电流和第二端电压，

其中，至少(N-1)个控制器中的每个控制器均接收仅反映变换系统中其他M个功率变换器第二端电压的邻居直流电压信号，并根据邻居直流电压信号、对应的功率变换器的第一端电流和第二端电压，生成用于控制对应的功率变换器第一端电压的控制信号，N≥3，1≤M≤(N-2)，M和N为整数。

第二方面，本申请提供一种用于控制变换系统的控制方法，变换系统包括：

N个功率变换器，每个功率变换器包括第一端和第二端，N个功率变换器的第一端电性串联耦接，以及

N个控制器，与N个功率变换器一一对应，每个控制器接收对应的功率变换器的第一端电流和第二端电压；

控制方法包括：

S1、至少(N-1)个控制器中的每个控制器均接收变换系统中仅反映其他M个功率变换器第二端电压的邻居直流电压信号；以及

S2、至少(N-1)个控制器中的每个控制器根据邻居直流电压信号、对应的功率变换器的第一端电流和第二端电压，生成用于控制对应的功率变换器第一端电压的控制信号，

其中，N≥3，1≤M≤(N-2)，M和N为整数。