[发明专利]功率自适应的MMC子模块电容电压均衡控制方法

摘要

本发明公开了一种功率自适应的MMC子模块电容电压均衡控制方法，构架在采用最近电平逼近调制策略的模块化多电平换流器上，该策略可用于柔性直流输电，统一潮流控制器等工程包含的模块化多电平换流器的阀基控制，与传统投切策略相比，在基本不增加子模块电压波动的情况下可以大大减少子模块IGBT的投切次数，延长IGBT的寿命。本算法可以根据输送功率的变化，自适应的改变子模块投切策略，使得子模块电容电压波动幅度始终保持在一定范围内，而且可以在适当时减少子模块IGBT的投切频率，提高子模块IGBT寿命。

主权项

一种功率自适应的MMC子模块电容电压均衡控制方法，其特征在于,构架在采用最近电平逼近调制策略的模块化多电平换流器上；包括以下步骤：步骤1)分别检测3个工频周期内上桥臂所有子模块电容电压最大波动值δU和附加调节子模块Ns数值：(1)如果δU<Z_minU_N且Ns>0且Ns数值在1s之内没有改变过，则执行Ns＝Ns‑1；(2)如果δU>Z_maxU_N且Ns<N且Ns数值在1s之内没有改变过,则执行Ns＝Ns+1；(3)如果(1)(2)都不满足，则Ns数值不变；步骤2)检测出上一步长时上桥臂、下桥臂已经投入的子模块数和未投入的子模块数，如果上桥臂、下桥臂已经投入的子模块数和未投入的子模块数均不为0，则执行步骤3)到步骤6)，如果上桥臂、下桥臂已经投入的子模块数和未投入的子模块数有一个为0，则执行特殊处理；步骤3)分别获取上桥臂、下桥臂已经投入的子模块和未投入的各子模块电压瞬时值，对上桥臂、下桥臂已经投入的子模块电压和未投入的子模块电压分别进行排序，形成四个子模块序列；步骤4)对这四个子模块序列进行处理，重新得到八组新的准备用于投入或者切除的子模块序列；步骤5)根据本次步长时的调制波电压计算出本次步长上下桥臂分别应投入的子模块数，再根据上一步长时上桥臂、下桥臂已经投入的子模块数和未投入的子模块数计算出本次步长相对上次步长需要多投入或多切除的子模块数量；步骤6)根据桥臂电流方向以及自适应投切策略从八组新的子模块序列中决定需要投入或切除的具体子模块编号，进行投入或者切除；步骤7)对于上桥臂、下桥臂上一步长已投入的子模块数是零或未投入的子模块数是零的时候进行特殊处理。