一种模块化多电平矩阵变换器电容预充电系统及方法

摘要

本发明涉及一种模块化多电平矩阵变换器电容预充电系统及方法，解决了M³C的电容预充电和M³C系统起动问题，它具有大大缩短电容预充电时间、降低限流电阻功率损耗和控制简单的优点。它包括模块化多电平矩阵变换器M³C，所述模块化多电平矩阵变换器M³C的输入端依次与串联起动限流电阻R、旁路开关K1及断路器K2和交流电源连接，所述模块化多电平矩阵变换器M³C的输出端悬空；所述预充电方法将模块化多电平矩阵变换器M³C的H桥子模块分为两组，实施电容分组预充电。

主权项

一种模块化多电平矩阵变换器电容预充电系统的分组预充电方法，其特征是，具体步骤为：步骤一：将模块化多电平矩阵变换器M³C中各矩阵单元中的H桥子模块分为两组，其中每个矩阵单元中的第一个H桥子模块至第N/2个H桥子模块分为第一组，当N为奇数时采用四舍五入的方法进行取整处理，将每个矩阵单元中的其余H桥子模块分为第二组；步骤二：闭锁所有H桥子模块的开关管Sa1、Sa2、Sb1和Sb2，断开旁路开关K1，闭合交流电源和断路器K2，系统首先进入不控整流预充电阶段；步骤三：当电容充电使所有H桥子模块SM开关管的控制电源工作正常后，转入分组预充电阶段；步骤四：通过控制触发所述模块化多电平矩阵变换器M³C的两组H桥子模块的a、b桥臂的下开关管Sa2和Sb2，实现分组预充电；步骤五：闭合旁路开关K1，对限流电阻R实施旁路，系统退出电容预充电状态；所述步骤四的预充电方法为：触发所述模块化多电平矩阵变换器M³C的第二组H桥子模块的下开关管Sa2和Sb2导通，触发所述模块化多电平矩阵变换器M³C的第一组H桥子模块的下开关管Sa2或者Sb2导通，系统对M³C的第一组H桥子模块电容充电，当M³C第一组H桥子模块电容电压达到其设定值时，第一组充电完毕，此时闭锁模块化多电平矩阵变换器M³C第二组H桥子模块的下开关管Sb2或者Sa2，触发模块化多电平矩阵变换器M³C的第一组H桥子模块的下开关管Sa2和Sb2导通，系统对模块化多电平矩阵变换器M³C的第二组H桥子模块电容充电，当模块化多电平矩阵变换器M³C第二组H桥子模块电容电压达到其设定值时，第二组也充电完毕，闭锁模块化多电平矩阵变换器M³C所有开关管，模块化多电平矩阵变换器M³C的所有H桥子模块电容预充电结束。