[发明专利]一种应用于模块化多电平换流器的电容电压阈值降频法

摘要

本发明公开了一种应用于模块化多电平换流器的电容电压阈值降频法，通过计算当前时刻下采用两种不同的投切策略所得到的电容电压差的大小，与设定的电容电压阈值比较，当差值大于设定的电容电压阈值时，选择开关频率较高的投切策略，当差值小于设定的电容电压阈值时，选择开关频率较低的投切策略。将最终选择的投切策略所得到的控制信号发送给阀体进行控制。采用这种方法，通过阈值的设定可以有效的将IGBT的开关频率控制在50‑150Hz以内，极大降低了开关管的损耗。电容电压阈值降频法流程图见说明书附图2。

主权项

一种应用于模块化多电平换流器的电容电压阈值降频法，该模块化多电平换流器由三相六个桥臂构成，每个桥臂由耦合或者非耦合的电感和若干个完全相同的子模块级联构成；每个子模块由两个IGBT，两个反向二极管和一个直流电容组成，其特征在于，所述的电容电压阈值降频法包括以下步骤：(1) 设定一个子模块电容电压阈值Δu，该阈值作为是否进行额外子模块投切操作的一个指标；通过调节阈值的大小就可以增大或减小IGBT的开关频率；模块化多电平换流器采用最近电平逼近调制算法；(2) 当最近电平逼近调制算法给出的投切模块数变化时，首先采用低频的子模块投切策略, 该投切策略的基本思想是：根据最近电平逼近调制算法得到的当前投切模块数与上一时刻得到的投切模块数做减法，然后根据电流方向以及电容电压的大小投入或切除两个时刻相差的子模块数；保存此时投入子模块的状态为S1，并计算S1状态下投入子模块的电容电压值总和；(3) 在S1状态的基础上，根据步骤（2）描述的子模块投切策略，额外投入Nx个子模块并切除Nx个子模块，以保持电平数不变，Nx为大于等于1的整数；保存此时投入子模块的状态为S2，并计算S2状态下投入子模块的电容电压值总和；(4) 将S1和S2状态下的两个电容电压值总和相减并除以Nx；取其绝对值与Δu比较，当大于Δu时，由于电容电压差值较大，需要进行高频投切操作以减小这种差值，所以选择状态S2作为最终的控制信号；而当此绝对值小于Δu时，子模块电容电压值差别不是很大，不需要进行额外的投切操作，所以选择状态S1作为最终的控制信号。