[发明专利]一种背靠背半桥型MMC电路的无源侧功率单元预充电方法

摘要

本发明公开了一种背靠背半桥型MMC电路的无源侧功率单元预充电方法，背靠背半桥型MMC电路包括依次连接的有源侧整流电路、直流母线、无源侧逆变电路和变压器，有源侧整流电路三相上下桥臂均为N个串联的有源侧功率单元，无源侧逆变电路三相上下桥臂均为N个串联的无源侧功率单元，功率单元均为半桥型MMC电路。本发明的启动预充电方法，不需采集各功率单元的直流电压值，不需排序算法。本发明方法主要通过轮换斩波控制提升无源侧功率单元直流电压，之后再配合系统正常运行时所采用的电压电流双环控制，大幅降低直流母线电压的波动，方法简单可靠，更适用于工程实践。

主权项

1.一种背靠背半桥型MMC电路的无源侧功率单元预充电方法，其特征在于，包括步骤：(1)闭合第一充电电阻支路开关，断开第一充电电阻旁路开关(QF1)，闭合第一直流母线开关(QL1)和第二直流母线开关(QL2)，断开变压器支路开关(QF2)，断开第二充电电阻旁路开关(QF3)和第三充电电阻旁路开关(QF4)，断开第二充电电阻支路开关和第三充电电阻支路开关；功率单元开始自动充电，有源侧功率单元直流电压达到U_dcp＝1.35V_L/2N，式中，V_L为输入线电压值，N为单桥臂模块数，无源侧功率单元直流电压达到U_dcp/2，完成充电阶段Ⅰ；(2)通过电压外环电流内环双环控制有源侧功率单元直流电压达到控制目标电压U_dcr，直流母线电压升高达到额定电压U_dc，无源侧功率单元直流电压升高为U_dcr/2，完成充电阶段Ⅱ；(3)闭合第一充电电阻旁路开关(QF1)，有源侧功率单元预充电过程结束；(4)将无源侧逆变电路的三相桥臂功率单元分相分组，使每一相功率单元的分组以及充放电顺序相同。之后通过程序控制充放电时间，先后切换每组功率单元充放电，完成充电阶段Ⅲ；(5)通过电压外环电流内环双环控制无源侧功率单元直流电压达到控制目标电压U_dcr，此时各无源侧功率单元直流电压不均衡；闭合变压器支路开关(QF2)，并保持第二充电电阻支路开关和第三充电电阻支路开关、第二充电电阻旁路开关(QF3)和第三充电电阻旁路开关(QF4)开路，各无源侧功率单元直流电压值达到均衡，完成充电阶段Ⅳ。