一种适用于大容量模块化多电平换流器及协调控制方法

摘要

本发明提供一种适用于大容量模块化多电平换流器，当所述大容量模块化多电平换流器同相上、下桥臂的子模块电压出现不均衡时，所述阀基控制单元通过协调控制算法，计算出平均电压较高的桥臂子模块投入数量和增加平均电压较低的桥臂子模块投入数量，并通过光纤将控制信息传递至子模块控制器，由子模块控制器调整各子模块的运行状态，动态调整同相上下桥臂投入的子模块个数，达到精准调整交流输出电压的目的，提高换流器中子模块电压的平衡度及换流器输出电压的准确度。

主权项

一种适用于大容量模块化多电平换流器，其特征在于，包括由换流器子模块级联组成的三相单元和阀基控制单元，所述阀基控制单元通过光纤与换流器子模块进行通讯，由子模块控制器控制子模块的运行状态，从而控制换流器三相单元；其中，所述三相单元包括由所述换流器子模块级联组成的上、下桥臂；当所述大容量模块化多电平换流器同相上、下桥臂的子模块电压出现不均衡时，所述阀基控制单元通过协调控制算法，动态减小平均电压较高的桥臂子模块投入数量和动态增加平均电压较低的桥臂子模块投入数量，并通过光纤将控制信息传递至子模块控制器，由子模块控制器调整各子模块的运行状态，达到动态调整各相桥臂的子模块投入数量，平衡子模块电压的目的；所述协调控制器的计算依据为：$\left\{\begin{array}{c}[M\left(S\right)·H\left(S\right)+{\bar{U}}_A\left(S\right)-{\bar{U}}_B\left(S\right)]·(K_P·\frac{1}{\tau ·S+1})=M\left(S\right)\\ \left|M\left(S\right)\right|\le n\end{array}\right.;$其中M(S)是上桥臂在协调控制中多投入的子模块数量，或下桥臂在协调控制中少投入的子模块数量；分别是上、下桥臂投入的子模块的平均电压值；H(S)是反馈环调整参数函数；K_P是常数；τ是PI调节时间常数；n是协调控制中上桥臂动态投入的子模块数量的最大值，超过最大值的M，取最大值n。