一种优化的MMC子模块电容电压动态均衡控制方法,包括以下步骤:首先确定出子模块电容电压最大允许波动的范围,对当前该MMC桥臂上的子模块电容电压进行均衡控制,若该桥臂上某个子模块电容电压超过了规定的最大允许波动范围,则采用基于改进排序的子模块电容电压直接均衡方法;若该桥臂上所有子模块电容电压都处于规定范围之内,则采用无需排序的子模块电容电压均衡控制方法;本发明能够大大减少因排序问题而导致控制系统计算量过大的问题。
1.一种优化的MMC子模块电容电压动态均衡控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,根据控制系统选用的调制策略计算出某一时刻MMC各桥臂需要投入的MMC子模块数N_on,每个桥臂有N个MMC子模块,则该桥臂需要切除的子模块数为N_off=N‑N_on;若N_on=N,则投入该桥臂上的所有MMC子模块;若N_on=0,则切除该桥臂上的所有MMC子模块;此时结束本次MMC子模块电容电压动态均衡控制,等待下一次判断分析;若0<N_on<N,则需进入下述步骤进行判断分析;步骤2,采集当前时刻该桥臂内各MMC子模块的电容电压值Uck(k=1,2,3,...,N),以及桥臂电流值iarm;步骤3,求出当前时刻该桥臂内所有MMC子模块电容电压的平均值式中:k表示第k个MMC子模块的编号,Uck表示第k个MMC子模块电容电压,N表示每个桥臂上MMC子模块的数量;步骤4,若MMC直流侧电压为Udc,则MMC子模块电容电压的参考值为式中:Udc表示MMC直流侧电压;MMC子模块电容电压的波动系数为ε,ε一般为5%,设定MMC子模块电容电压的最大偏差为ΔUc_max(ΔUc_max<εUc_ref),如果每个子模块电容电压Uck(k=1,2,3,...,N)都满足条件(Uc_ref‑ΔUc_max)<Uck<(Uc_ref+ΔUc_max)时,则执行下述步骤5~8,进行无需排序的子模块电容电压均衡控制方法;反之,则执行下述步骤9~11,进行基于改进排序的MMC子模块电容电压直接均衡方法;此时结束本次MMC子模块电容电压动态均衡控制,等待下一次判断分析;步骤5,将该桥臂内的各个MMC子模块的电容电压Uck分别与该桥臂内所有MMC子模块的电容电压平均值Uc_avg相比较,若第k个子模块电容电压Uck≥Uc_avg,说明该子模块电容电压过高需要放电,去执行步骤6;反之,说明该子模块电容电压过低需要充电,去执行步骤7;步骤6,判断当前时刻流过该桥臂电流iarm的正负和该桥臂所需投入或切除的MMC子模块数来决定该MMC子模块的工作状态;若iarm≤0且已确定投入的子模块数小于等于N_on,则准备投入该MMC子模块,使该子模块电容放电;若iarm≤0且已确定投入的子模块数大于N_on,则准备切除该MMC子模块,保持该子模块电容电压;若iarm>0且已确定切除的子模块数小于等于N_off,则准备切除该子模块,保持该MMC子模块电容电压;若iarm>0且已确定切除的MMC子模块数大于N_off,则准备投入该MMC子模块,使该MMC子模块电容充电,之后,去执行步骤8;步骤7,判断当前时刻流过该桥臂电流iarm的正负和该桥臂所需投入或切除的MMC子模块数来决定该MMC子模块的工作状态;若iarm≥0且已投入的MMC子模块数小于等于N_on,则准备投入该MMC子模块,使该MMC子模块电容充电;若iarm≥0且已投入的MMC子模块数大于N_on,则准备切除该MMC子模块,保持该MMC子模块电容电压;若iarm<0且已确定切除的MMC子模块数小于等于N_off,则准备切除该MMC子模块,保持该MMC子模块电容电压;若iarm<0且已确定切除的MMC子模块数大于N_off,则准备投入该MMC子模块,使该MMC子模块电容充电;之后,去执行步骤8;步骤8,判断该桥臂内每个MMC子模块当前时刻的工作状态,若每个MMC子模块的工作状态都已确定,则统
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