[发明专利]应用于模块化多电平换流器的电容电压控制方法及装置

权利要求书

1.一种应用于模块化多电平换流器的电容电压控制方法，所述模块化多电平换流器包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂均包括多个子模块，其特征在于，所述控制方法包括：

S1、建立每个子模块的开关函数，得到理想状态下的输出电压函数；

S2、根据所述输出电压函数，结合所述子模块的电容电压闭环均压控制原理，建立模块化多电平换流器系统稳定运行时的能量脉动方程；

S3、去除所述能量脉动方程初始状态下的直流部分并对方程两端进行积分处理，得到模块化多电平换流器的桥臂电压表达方程组；

S4、根据所述桥臂电压表达方程组中的交流分量，确定输入的高倍频环流的幅值与相位；

S5、将所述高倍频环流输入至相内能量均分控制中。

2.根据权利要求1所述的一种应用于模块化多电平换流器的电容电压控制方法，其特征在于，步骤S1中所述的子模块开关函数表达式为：

式中，u_px和u_nx分别表示上桥臂电压和下桥臂电压，S_xj，S_pxj，S_nxj分别表示桥臂功率、上桥臂额定功率和下桥臂额定功率，u_cxj，u_cpxj，u_cnxj分别表示上下桥臂子模块电压、上桥臂子模块电压和下桥臂子模块电压，C表示子模块电容，i_x表示子模块中的电流。

3.根据权利要求1所述的一种应用于模块化多电平换流器的电容电压控制方法，其特征在于，步骤S2中所述的能量脉动方程表达式为：

式中，m_v表示电压调制比，i_h表示相内环流，ω表示角频率，C_arm表示桥臂等效电容，表示初始相位，φ表示基波初相位，表达式为

4.根据权利要求1所述的一种应用于模块化多电平换流器的电容电压控制方法，其特征在于，步骤S3中的桥臂电压表达式为：

式中，U_dc表示直流母线额定电压，m_v表示电压调制比，i_h表示相内环流，ω表示角频率，C_arm表示桥臂等效电容，表示初始相位，φ表示初始相位，表达式为

5.根据权利要求1所述的一种应用于模块化多电平换流器的电容电压控制方法，其特征在于，步骤S2中电容电压闭环均压控制算法包括上下桥臂能量均分控制算法和子模块电容稳压控制算法。

6.根据权利要求5所述的一种应用于模块化多电平换流器的电容电压控制方法，其特征在于，所述上下桥臂能量均分控制算法为PI控制。

7.一种应用于模块化多电平换流器的电容电压控制装置，所述模块化多电平换流器包括上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂均包括多个子模块，所述控制装置包括处理器和储存器，其特征在于，所述处理器调用所述储存器中存储的数据并执行以下步骤：

S1、建立每个子模块的开关函数，得到理想状态下的输出电压函数；

S2、根据所述输出电压函数，结合所述子模块的电容电压闭环均压控制原理，建立模块化多电平换流器系统运行时的能量脉动方程；

S3、去除所述能量脉动方程初始状态下的直流部分并对方程两端进行积分处理，得到模块化多电平换流器的桥臂电压表达方程组；

S4、根据所述桥臂电压表达方程组中的交流分量，确定输入的高倍频环流的幅值与相位；

S5、将所述高倍频环流输入至相内能量均分控制中。