[发明专利]一种抑制模块化多电平直流变压器磁偏的方法及系统

权利要求书

1.一种抑制模块化多电平直流变压器磁偏的方法，所述模块化多电平直流变压器为基于碳化硅功率器件的模块化多电平直流变压器，其特征在于，

采用电流传感器实时采样模块化多电平直流变压器的电流i_ap大小，并生成与电流幅值成正比的电压信号；电流传感器的输出端连接一个周期积分电路，并对其电压信号进行一个开关周期时间的积分，由此得到的积分值代表电流平均值的相对大小；

每个开关周期内采样周期积分电路一次，将积分值与零作比较之后得到误差值，随后通过补偿器产生占空比补偿信号，占空比补偿信号与开关管原有的50％驱动占空比相叠加，得到最终的开关管驱动占空比，将其分配给开关管，从而调整电感上的“伏秒值”为零，模块化多电平直流变压器的直流电流被移除；

原边侧稳态磁偏抑制通过改变原边H桥方波电压v_ap的下降沿来实现占空比调制，当占空比缩小时，电流均值下降；当占空比增加时，电流均值上升；通过在移相调制中对于原边某个子模块添加控制移相角θ，用于调节原边电感上的电流大小，进一步对电流进行控制，以有效抑制磁偏；通过控制一个子模块的下降沿来控制原边H桥方波电压v_ap的下降沿，其控制移相角θ不能超过模块化多电平直流变压器移相调制移相角γ；当所需要的θ超过MDCT的移相调制相移角γ时，则投入第二个子模块提前或者延后关断，同时控制移相角θ减去γ，如果仍然不能抑制磁偏，则再投入第三个子模块提前或者延后关断，同时控制移相角θ再减去γ，以此类推，直至稳态磁偏被稳定抑制，即θ小于MDCT移相调制的相移角γ。

2.根据权利要求1所述的一种抑制模块化多电平直流变压器磁偏的方法，其特征在于，副边侧稳态磁偏抑制通过改变副边H桥方波电压v_us的下降沿来实现占空比调制，当占空比缩小时，电流均值上升；当占空比下降时，电流均值下降。

3.根据权利要求1所述的一种抑制模块化多电平直流变压器磁偏的方法，其特征在于，所述的开关管为原边一个或多个MMC子模块的开关管。

4.根据权利要求1所述的一种抑制模块化多电平直流变压器磁偏的方法，其特征在于，所述的开关管为副边三相半桥的开关管。

5.一种抑制模块化多电平直流变压器磁偏的系统，所述模块化多电平直流变压器为基于碳化硅功率器件的模块化多电平直流变压器，其特征在于，包括周期积分电路、电流传感器、补偿器、PWM模块和模块化多电平直流变压器；

采用电流传感器实时采样模块化多电平直流变压器的电流i_ap大小，并生成与电流幅值成正比的电压信号；电流传感器的输出端连接周期积分电路，并对其电压信号进行一个开关周期时间的积分，由此得到的积分值代表电流平均值的相对大小；

每个开关周期内采样周期积分电路一次，将积分值与零作比较之后得到误差值，随后通过补偿器产生占空比补偿信号，占空比补偿信号与开关管原有的50％驱动占空比相叠加，得到最终的开关管驱动占空比，PWM模块将产生的开关管驱动占空比转化成PWM波形，输出给驱动电路驱动开关管，从而调整模块化多电平直流变压器电感上的“伏秒值”为零，模块化多电平直流变压器的直流电流被移除；

原边侧稳态磁偏抑制通过改变原边H桥方波电压v_ap的下降沿来实现占空比调制，当占空比缩小时，电流均值下降；当占空比增加时，电流均值上升；通过在移相调制中对于原边某个子模块添加控制移相角θ，用于调节原边电感上的电流大小，进一步对电流进行控制，以有效抑制磁偏；通过控制一个子模块的下降沿来控制原边H桥方波电压v_ap的下降沿，其控制移相角θ不能超过模块化多电平直流变压器移相调制移相角γ；当所需要的θ超过MDCT的移相调制相移角γ时，则投入第二个子模块提前或者延后关断，同时控制移相角θ减去γ，如果仍然不能抑制磁偏，则再投入第三个子模块提前或者延后关断，同时控制移相角θ再减去γ，以此类推，直至稳态磁偏被稳定抑制，即θ小于MDCT移相调制的相移角γ。

6.根据权利要求5所述的一种抑制模块化多电平直流变压器磁偏的系统，其特征在于，副边侧稳态磁偏抑制通过改变副边H桥方波电压v_us的下降沿来实现占空比调制，当占空比缩小时，电流均值上升；当占空比下降时，电流均值下降。