一种基于驱动信号逻辑处理的mmc电容电压的均衡控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于驱动信号逻辑处理的MMC电容电压的均衡控制方法包括：(1)采集子模块电容电压当前值；(2)对子模块电容电压当前值进行排序；(3)根据排序对子模块进行分组并计算电容电压差值；(4)按照分组和电压差值，对原始驱动信号进行逻辑处理并重新给子模块分配驱动信号。本发明实时性要求较低，节约了控制器的计算资源，便于应用于大规模的MMC系统；无需检测桥臂电流，降低了系统的通信复杂度，减少了部分电流传感器成本；无需增加硬件电路，避免了额外的系统成本；在本发明方法控制下所有子模块享有相同的开关频率和开关应力，开关频率低，便于进行系统热设计；可有效地从电容电压不平衡中恢复，提高了系统可靠性。
【专利说明】
一种基于驱动信号逻辑处理的MMC电容电压的均衡控制方法
技术领域
[0001] 本发明属于电力系统技术领域，具体涉及一种基于驱动信号逻辑处理的MMC电容 电压的均衡控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着环境污染问题与能源供需矛盾的日益加剧，大量政策相继被各国政府推出以 扶持可再生能源产业的发展。基于电压源型变换器的柔性直流输电系统，具有可独立控制 有功、无功功率，潮流翻转快速方便等特点，使其在新能源并网接入、孤岛和弱电网供电等 领域有着广泛应用。模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter，MMC)与传统多 电平电压源型变换器相比，有着高度模块化、输出谐波含量少以及具有公共直流母线的优 点。模块化的系统结构(如图1所示)通过多模块串联，解决了开关器件功率等级与变换器功 率等级差异巨大的问题，也方便进行冗余容错设计。但是大量串并联模块也带来了子模块 电容电压的平衡问题。
[0003] 模块化多电平变换器以控制子模块的投入和切出的方式，对各子模块电容电压进 行组合，得到期望的多电平输出波形。子模块电容电压的平衡方法是模块化多电平变换器 的关键技术，直接影响模块化多电平变换器的系统稳定性和输出电压质量。目前常用方法 有硬件箝位法、闭环控制法和电容电压排序法。
[0004] 硬件箝位法通过增加二极管等额外硬件电路来保持所有子模块电容电压平衡，控 制简单。但该方法需要增加额外的二极管，并需要在桥臂两端的子模块之间增加隔离电路 进行平衡；当直流母线电压较大时，该电路绝缘要求高;子模块数较多时，电路复杂且成本 很大。
[0005] 闭环控制法中每个子模块独立进行电容电压平衡控制。该方法需要子模块保持高 度时间同步，否则影响输出波形质量；同时该方法对子模块杂散参数敏感，控制参数整定复 杂，系统稳定性随模块数增多而变差。
[0006] 电容电压排序法主要包括基于检测桥臂电流方向的高频排序算法和基于电容电 压增量排序的工频排序算法。检测桥臂电流方向的高频排序平衡算法首先通过调制算法计 算出需要投入的子模块数量n，然后根据桥臂电流方向选取电容电压最高或最低的η个子模 块投入使用。这种方法排序频率高，各开关应力不一致，热分布不均，不利于系统散热设计 和系统可靠性。利用电容电压增量的工频排序算法首先通过对电容电压增量的排序得到各 个驱动信号的充放电能力，然后根据电容电压当前值的排序结果更新驱动信号与子模块的 对应关系;然而，对于高频载波移相调制下的模块化多电平变换器，现有的电容电压增量工 频排序平衡方法收敛速度较慢，甚至无法使子模块电容电压从不平衡状态中恢复平衡。
【发明内容】
[0007] 本发明提供了一种基于驱动信号逻辑处理的MMC电容电压的均衡控制方法，能够 解决现有技术中排序频率高、功率器件开关频率不一致以及在高频载波移相调制下电容电 压增量工频排序算法无法从电容不平衡中恢复的问题。
[0008] 一种基于驱动信号逻辑处理的MMC电容电压的均衡控制方法，包括如下步骤：
[0009] (1)对于MMC的任一桥臂，采集该桥臂上各子模块的电容电压；
[0010] (2)根据所述的电容电压对该桥臂各子模块进行排序并建立子模块队列；进而对 子模块队列中的子模块按首尾原则两两配对，并计算每一对子模块的电容电压差值；
[0011] (3)对于该桥臂通过载波移相调制方式生成的N个原始驱动信号，事先确定这些原 始驱动信号相互间的所有有效相位差，N为桥臂的子模块总数;进而确定各有效相位差对应 的电容电压阈值；
[0012] (4)对于任一对子模块，通过使其电容电压差值与各有效相位差对应的电容电压 阈值进行比较，为该对子模块选取符合其适配相位差的原始驱动信号对组合，并将该原始 驱动信号对组合经逻辑处理后生成的两个驱动控制信号分配给该对子模块以进行控制；
[0013] (5)对于步骤(4)中未分配到驱动控制信号的子模块以及步骤(2)中当N为奇数时 落单的一个子模块，将剩余的原始驱动信号随机分配给这些子模块并直接进行控制。
[0014] 所述的步骤(2)中对桥臂各子模块进行排序并建立子模块队列的具体方法如下：
[0015] 方法一:使桥臂所有子模块按电容电压降序或升序排列，从而建立子模块队列；
[0016] 方法二:首先将桥臂中电容电压最大的k个子模块和电容电压最小的k个子模块按 电容电压降序或升序原则分别排列至队列的两侧，k为自然数且2k<N;然后将其余子模块 任意排列至队列的中间，从而建立子模块队列；
[0017]方法三:首先，设定电压门限并统计桥臂中电容电压大于电压门限的子模块个数 N1以及桥臂中电容电压小于等于电压门限的子模块个数犯且他辛如若NKN2,则将桥臂中 电容电压最大的Ni个子模块和电容电压最小的Ni个子模块按电容电压降序或升序原则分别 排列至队列的两侧，然后将其余子模块任意排列至队列的中间，从而建立子模块队列;若他 >N2,则将桥臂中电容电压最大的N2个子模块和电容电压最小的N2个子模块按电容电压降 序或升序原则分别排列至队列的两侧，然后将其余子模块任意排列至队列的中间，从而建 立子模块队列。
[0018] 所述的步骤(2)中对子模块队列中的子模块按首尾原则两两配对的具体方法为： 使子模块队列中的第i个子模块与第Ν-i+l个子模块配对，i为自然数且I Si <N。
[0019] 所述步骤(3)中的原始驱动信号由频率不小于250Hz的载波移相调制方式实时生 成。
[0020] 所述的步骤(3)中确定原始驱动信号相互间所有有效相位差的方法为：由于电容 电压增量曲线是关于对称的，所以若N为偶数，原始驱动信号相互间有效相位差的个数为 N/2且各有效相位差a = 2aJi/N，a为自然数且l<a<N/2;若N为奇数，原始驱动信号相互间有 效相位差的个数为(N-1 )/2且各有效相位差a = 2aJi/N，a为自然数且I Sa彡(N-1 )/2。
[0021 ]所述的步骤(3)中确定各有效相位差对应电容电压阈值的具体方法为：
[0022] 3.1对于任一有效相位差，计算符合该有效相位差的原始驱动信号对组合经逻辑 处理后生成的两个驱动控制信号所引起标么化的电容电压增量Δ V%
[0023] 3.2将标幺化的电容电压增量Δ f转换为实际产生的电容电压增量Δ V;
[0024] 3.3根据实际产生的电容电压增量AV确定该有效相位差的阈值选取区间即AV/2 <V Limit< △ V，进而在该区间内选取出该有效相位差对应的电容电压阈值Vumit。
[0025]所述的步骤3.1中根据以下公式计算符合有效相位差的原始驱动信号对组合经逻 辑处理后得到的两个驱动控制信号所引起标么化的电容电压增量A V'
[0028] 其中:α为有效相位差，mv为调制系数，Ψ为中间辅助相位变量。
[0029] 所述的步骤3.2中通过以下公式将标幺化的电容电压增量Af转换为实际产生的 电容电压增量AV;
[0030]
[0031 ]其中：IsmSMMC交流侧输出电流的幅值，Θ为MMC交流侧的功率因数角，C为子模块电 容值，ω = 2Jif，f为MMC交流侧电压的频率。
[0032]所述步骤(4)的具体实现过程为：
[0033] 4.1使各有效相位差对应的电容电压阈值从小到大排序；
[0034] 4.2按电容电压差值从大到小的顺序逐个为每一对子模块选取原始驱动信号对组 合:对于任一对子模块，找出比该对子模块电容电压差值小的所有电容电压阈值，从中选取 最大电容电压阈值所对应的有效相位差作为该对子模块的适配相位差;进而从剩余所有原 始驱动信号中选取符合该适配相位差的任一原始驱动信号对组合给该对子模块；
[0035] 4.3对于得到原始驱动信号对组合的任一对子模块，将原始驱动信号对组合经逻 辑处理后生成的两个驱动控制信号分配给该对子模块以进行控制;对于未得到原始驱动信 号对组合的子模块对，则执行步骤(5)。
[0036]作为另一种实现方式，即步骤4.2中当每对子模块的适配相位差均确定后，将电容 电压差值最大的一对子模块的适配相位差标记为β，进而为适配相位差等于邱勺子模块对选 取原始驱动信号对组合，对于其余子模块对则不为其选取原始驱动信号对组合且执行步骤 (5)。
[0037]所述的步骤(4)中对原始驱动信号对组合进行逻辑处理以及对驱动控制信号分配 的具体过程为:对于得到原始驱动信号对组合的任一对子模块，若MMC的有功功率是从直流 侧传递到交流侧，则将该原始驱动信号对组合中的两个原始驱动信号进行逻辑或运算生成 的驱动控制信号分配给这对子模块中电容电压较小的子模块以进行控制，并将这两个原始 驱动信号进行逻辑与运算生成的驱动控制信号分配给这对子模块中电容电压较大的子模 块以进行控制;若MMC的有功功率是从交流侧传递到直流侧，则将该原始驱动信号对组合中 的两个原始驱动信号进行逻辑或运算生成的驱动控制信号分配给这对子模块中电容电压 较大的子模块以进行控制，并将这两个原始驱动信号进行逻辑与运算生成的驱动控制信号 分配给这对子模块中电容电压较小的子模块以进行控制。
[0038] 与现有技术相比，本发明的有益技术效果如下：
[0039] (1)本发明无需对桥臂电流进行检测，降低了系统内部通信复杂度，且减少了部分 电流传感器成本。
[0040] (2)本发明无需增加硬件电路，避免了额外成本。
[0041] (3)对于采用本发明均衡方法的系统而言，所有子模块享有相同的开关频率和电 气应力，开关频率较低，便于进行系统热设计，提高了系统稳定性。
[0042] (4)本发明对实时性要求较低，节约了控制器计算资源，方便应用于规模较大的模 块化多电平变换器系统；
[0043] (5)本发明可有效地从电容电压不平衡中恢复。
【附图说明】
[0044] 图1为三相模块化多电平变换器的结构示意图。
[0045] 图2为本发明均衡控制方法的步骤流程示意图。
[0046] 图3为载波移相调制驱动信号的逻辑处理示意图；其中曲线（1)为载波及调制波， 曲线(2)和(3)对应为生成的原始驱动信号&和&，曲线(4)对应为"逻辑或"后生成的驱动信 号S ot，曲线(5)对应为"逻辑与"后生成的驱动信号Sand。
[0047] 图4为"逻辑或"与"逻辑与"处理后两驱动信号所引起的电容电压增量差值I △ V。/- Δ Van/1与原始驱动信号相位差α的关系曲线图。
[0048] 图5为子模块队列采用的数据格式示意图；其中K代表子模块k的编号，表采样 得的子模块k电容电压值，Dk代表未作逻辑处理时分配给子模块k的原始驱动信号。
[0049] 图6为按子模块队列数据格式本发明方法详细操作流程示意图；其中D1^代表经逻 辑处理生成分配给子模块k的驱动信号。
[0050] 图7为载波移相调制下采用本发明方法的算法使能标志及上下桥臂电容电压的波 形示意图。
【具体实施方式】
[0051 ]为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及【具体实施方式】对本发明的技术方案 进行详细说明。
[0052]模块化多电平变换器以控制子模块的投入、切出的方式，调节串联在电路中的子 模块电容数量，进而改变输出电压大小，得到所期望的多电平输出波形。各子模块电容电压 的平衡与否，直接关系到变化器电压输出的好坏。当子模块电容电压不平衡时，将导致输出 电压发生畸变。
[0053]如图2所示，本实例提供了一种基于驱动信号逻辑处理的模块化多电平变换器工 频排序平衡算法，包括以下步骤：
[0054] (1)采集各桥臂各子模块当前时刻的电容电压值;子模块可以为半桥结构、全桥结 构或双箝位结构，采样周期为工频周期或工频周期的整数倍。
[0055] (2)根据电容电压值对各子模块进行排序，建立子模块队列。
[0056]排序方法可以根据电容电压值对子模块进行全排序，可以采用只对部分电容电压 值进行排序的部分排序方式，可以采用只对超出设定门限的子模块电容电压进行排序的部 分排序方式;排序方式可以采用冒泡排序、选择排序、插入排序、希尔排序、快速排序等排序 算法。
[0057] 本实施方式采用只对部分电容电压值进行排序的部分排序方式，即建立一个新的 子模块队列，选取电容电压最大的k个子模块按照降序(或升序)顺序排在队列前k位;其次， 选取电容电压最小的k个子模块按照降序(或升序)顺序排在队列的后k位，其余子模块任意 排布在该队列中间，k为大于零整数且2k<N，根据实际需求选定，N为桥臂的子模块总数。
[0058] (3)根据子模块队列，对电容电压进行两两分组，分别计算各组的电容电压差值。
[0059] 具体分组方法为：电容电压最大的子模块与电容电压最小的子模块分组配对，电 容电压第二大与第二小的子模块分组配对，以此类推直至电容电压第N/2大的子模块与电 容电压第N/2小的子模块分组配对，若N为奇数，则对处于队列最中间的子模块单独处理。
[0060] 分组与计算电容电压差的过程可以在对所有子模块分组结束后，再计算子模块电 容电压差;也可以在对两个子模块进行分组时，先计算该组电容电压差值，当电容电压差值 超过合理阈值时，再对下一对子模块进行分组;也可以仅对参与了排序的部分子模块进行 分组并计算电容电压差。
[0061] 步骤(2)与步骤(3)可同时执行，即在排序获得电容电压最大与电容电压最小的两 个子模块后，将他们分为一组并计算电容电压差值，若电容电压差值未超过合理阈值，则直 接进入步骤(4);否则，继续排序获得电容电压第二大与电容电压第二小的两个子模块，重 复以上操作；以此类推，直至处理完电容电压第N/2大的子模块与电容电压第N/2小的子模 块;若N为奇数，则队列最中间的子模块不做处理，进入步骤(4);由于操作从电容电压最大 与最小的子模块组合开始，因此可保证进入步骤(4)时，未配对的子模块两两之间电容电压 差值小于合理阈值，无需继续进行子模块排序和分组配对操作可以大大的减少对子模块的 排序、分组工作量，节省控制器的运算资源。
[0062] (4)对于电容电压差值超过合理阈值的子模块组合，根据差值大小，选取两个具有 一定相位差的原始驱动信号进行"逻辑与"和"逻辑或"处理，如图3所示，然后将新生成的两 个驱动信号分配给对应子模块。
[0063] 合理阈值可以是由多个不同大小阈值所构成的电压区间，根据子模块组合所属电 压区间，相应地选取具有特定相位差的两个驱动信号进行逻辑处理;其中，"逻辑或"与"逻 辑与"处理后得到的两个新驱动信号所引起的电容电压增量差值I Δ V。/- Δ Van/ I与两个原 始驱动信号(第i号驱动和第j号驱动）的相位差叫的关系如图4所示；I AVJ-AVanZI为电 压标幺值，其参考标准值为Ism/ω C，IsAMMC的输出电流，C为子模块电容值，ω为输出角频 率。根据MMC系统的电平数Ν+1，得到原始驱动信号之间的相位差组合有Ct i j = 2a3i/N，a = 0，1， 2…N-1。由图4可知，电容电压增量曲线关于π对称，因此，原始驱动信号之间有效相位差可 选为 €^ = 2&31/^，3=1，2"，/20为偶数）或€^ = 2&31/^，&=1，2'"0-1)/20为奇数）；根据 可选择的有效相位差与图4曲线，得到逻辑处理可产生的电容电压增量△ Va= (△ V。/-Δ Van/)a= I AVor*-AVan/| XIsmX |cos0|/c〇C，0为MMC交流侦_功率因数角；在根据电容电压 增量选择电压阈值Vumit时，为加快收敛速度并抑制电容电压振荡，需满足V Limit< AVa< 2VLiMt，即0.5 Δ Va<limit< Δ Va;根据需要，在该区间内选取阈值VLimi即可;至此，我们唯一 确立了相位差Clij与电容电压阈值Vlimit的 对应关系。
[0064] 当多个子模块组合的电容电压差值同时超过阈值，且存在子模块组合位于不同的 电压区间的情况时，可只处理这些电压区间中对应电压差最大的电压区间。由于存在子模 块组合位于不同区间时，需要选择具有不同相位差的驱动信号进行逻辑处理，可能出现特 定驱动信号被占用后，无法选取合适的驱动信号组合，以构建特定的相位差的情况。若要实 现多电压区间子模块组合的同时处理，需要对驱动信号组合进行最优化选取，选取逻辑复 杂且计算量较大。只处理这些电压区间中对应电压差最大的电压区间，可保证优先抑制电 容电压差最大的子模块组合的发散趋势，进而保证系统稳定性，且避免了对驱动信号组合 进行最优化选取的计算量。
[0065] 其中，如果有功功率从直流侧传递到交流侧，驱动信号进行"逻辑或"生成的新驱 动信号分配给组合中电容电压较小的子模块，进行"逻辑与"生成的新驱动信号分配给组合 中电容电压较大的子模块;如果有功功率从交流侧传递到直流侧，驱动信号进行"逻辑或" 生成的新驱动信号分配给组合中电容电压较大的子模块，进行"逻辑与"生成的新驱动信号 分配给组合中电容电压较小的子模块。
[0066] (5)将剩余的未参与逻辑操作的原始驱动信号随机分配给电容电压差值未超过合 理阈值的各个组合的子模块。
[0067] 按照以上步骤周期性地为子模块分配驱动信号，并回到步骤（1)，重复以上步骤。 其中子模块队列的数据格式如图5所示，按该数据格式本实施方式详细操作流程如图6所 不。
[0068] 图7给出了本实施方式在载波频率为150Hz的载波移相调制方法下的实验结果，实 验条件如下：每个桥臂子模块数N = 8，子模块电容值C = 2600yF，桥臂电感量L = 40mH，直流 母线电压VDC = 1000V，调制系数mv为0.9，输出负载为25 Ω的三相星型连接的纯阻负载。
[0069] 下面根据本实验，实例说明平衡算法中电压区间的设置方法，以及针对不同的电 压区间时相角差的选取方法。由实验条件可知，输出电流幅值I sm=VDC Xmv/2/25 = 18A，ω = 2对=314.16。根据N=8可知，原始驱动信号的有效相位差组合为Ciij = jt/4，π/2，3π/4和π，根 据图4可知，I八￥。/-八￥@/|分别为0.3、0.48、0.57、0.6。各相位差的原始驱动信号经逻辑 处理后所产生的电容电压增量 AVa= I AVQr*-A Vand*| XIsmX I COS0 I / coC= I AVc^-AVand* 父22分别为6.6￥、10.6￥、12.5￥、13.2￥。为保证收敛速度并抑制电容电压振荡，可设定电压 阈值VLimit= Δ Va/1.5,即可选的电压区间有4.4￥、7.1￥、8.3￥、8.8￥。当电容电压差值大于 8.8V时，选取Q ij = π;当电容电压差值大于8.3V小于8.8V时，选取Qi」=331/4;以此类推。
[0070] 实验结果证明了本发明方法的有效性，并可快速地从电容电压不平衡中恢复，提 高了系统的稳定性。
[0071] 上述的对实施例的描述是为便于本技术领域的普通技术人员能理解和应用本发 明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对上述实施例做出各种修改，并把在此说明的 一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例， 本领域技术人员根据本发明的揭示，对于本发明做出的改进和修改都应该在本发明的保护 范围之内。
【主权项】
1. 一种基于驱动信号逻辑处理的MMC电容电压的均衡控制方法，包括如下步骤： (1) 对于MMC的任一桥臂，采集该桥臂上各子模块的电容电压； (2) 根据所述的电容电压对该桥臂各子模块进行排序并建立子模块队列；进而对子模 块队列中的子模块按首尾原则两两配对，并计算每一对子模块的电容电压差值； (3) 对于该桥臂通过载波移相调制方式生成的N个原始驱动信号，事先确定运些原始驱 动信号相互间的所有有效相位差，N为桥臂的子模块总数;进而确定各有效相位差对应的电 容电压阔值； (4) 对于任一对子模块，通过使其电容电压差值与各有效相位差对应的电容电压阔值 进行比较，为该对子模块选取符合其适配相位差的原始驱动信号对组合，并将该原始驱动 信号对组合经逻辑处理后生成的两个驱动控制信号分配给该对子模块W进行控制； (5) 对于步骤(4)中未分配到驱动控制信号的子模块W及步骤(2)中当N为奇数时落单 的一个子模块，将剩余的原始驱动信号随机分配给运些子模块并直接进行控制。2. 根据权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于:所述的步骤(2)中对桥臂各子模 块进行排序并建立子模块队列的具体方法如下： 方法一:使桥臂所有子模块按电容电压降序或升序排列，从而建立子模块队列； 方法二:首先将桥臂中电容电压最大的k个子模块和电容电压最小的k个子模块按电容 电压降序或升序原则分别排列至队列的两侧，k为自然数且2k<N;然后将其余子模块任意 排列至队列的中间，从而建立子模块队列； 方法首先，设定电压口限并统计桥臂中电容电压大于电压口限的子模块个数化W及 桥臂中电容电压小于等于电压口限的子模块个数化且化声化;若化 <化，则将桥臂中电容电 压最大的化个子模块和电容电压最小的化个子模块按电容电压降序或升序原则分别排列至 队列的两侧，然后将其余子模块任意排列至队列的中间，从而建立子模块队列;若化>化，贝U 将桥臂中电容电压最大的化个子模块和电容电压最小的化个子模块按电容电压降序或升序 原则分别排列至队列的两侧，然后将其余子模块任意排列至队列的中间，从而建立子模块 队列。3. 根据权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于:所述的步骤(2)中对子模块队列 中的子模块按首尾原则两两配对的具体方法为:使子模块队列中的第i个子模块与第N-i+1 个子模块配对，i为自然数且1《i《N。4. 根据权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于:所述步骤(3)中的原始驱动信号 由频率不小于250Hz的载波移相调制方式实时生成。5. 根据权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于:所述的步骤(3)中确定原始驱动 信号相互间所有有效相位差的方法为:若N为偶数，原始驱动信号相互间有效相位差的个数 为N/2且各有效相位差a = 2aVN，a为自然数且l《a《N/2;若N为奇数，原始驱动信号相互间 有效相位差的个数为(N-1V2且各有效相位差a = 2aVN，a为自然数且l《a《(N-l)/2。6. 根据权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于:所述的步骤(3)中确定各有效相 位差对应电容电压阔值的具体方法为： 3.1对于任一有效相位差，计算符合该有效相位差的原始驱动信号对组合经逻辑处理 后生成的两个驱动控制信号所引起标么化的电容电压增量A V% 3.2将标么化的电容电压增量A V作专换为实际产生的电容电压增量A V; 3.3根据实际产生的电容电压增量A V确定该有效相位差的阔值选取区间即A V/2< 化imit < A V，进而在该区间内选取出该有效相位差对应的电容电压阔值化imit。7. 根据权利要求6所述的均衡控制方法，其特征在于:所述的步骤3.1中根据W下公式 计算符合有效相位差的原始驱动信号对组合经逻辑处理后得到的两个驱动控制信号所引 起标么化的电容电压增量A其中：a为有效相位差，mv为调制系数，巧为中间辅助相位变量。8. 根据权利要求6所述的均衡控制方法，其特征在于:所述的步骤3.2中通过W下公式 将标么化的电容电压增量A V等专换为实际产生的电容电压增量A V;其中：I Sm为MMC交流侧输出电流的幅值，0为匪C交流侧的功率因数角，C为子模块电容 值，W = 2时，f为MMC交流侧电压的频率。9. 根据权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于:所述步骤(4)的具体实现过程为： 4.1使各有效相位差对应的电容电压阔值从小到大排序； 4.2按电容电压差值从大到小的顺序逐个为每一对子模块选取原始驱动信号对组合： 对于任一对子模块，找出比该对子模块电容电压差值小的所有电容电压阔值，从中选取最 大电容电压阔值所对应的有效相位差作为该对子模块的适配相位差;进而从剩余所有原始 驱动信号中选取符合该适配相位差的任一原始驱动信号对组合给该对子模块； 4.3对于得到原始驱动信号对组合的任一对子模块，将原始驱动信号对组合经逻辑处 理后生成的两个驱动控制信号分配给该对子模块W进行控制;对于未得到原始驱动信号对 组合的子模块对，则执行步骤(5); 作为另一种实现方式，即步骤4.2中当每对子模块的适配相位差均确定后，将电容电压 差值最大的一对子模块的适配相位差标记为e，进而为适配相位差等于e的子模块对选取原 始驱动信号对组合，对于其余子模块对则不为其选取原始驱动信号对组合且执行步骤(5)。10. 根据权利要求1所述的均衡控制方法，其特征在于:所述的步骤(4)中对原始驱动信 号对组合进行逻辑处理W及对驱动控制信号分配的具体过程为:对于得到原始驱动信号对 组合的任一对子模块，若MMC的有功功率是从直流侧传递到交流侧，则将该原始驱动信号对 组合中的两个原始驱动信号进行逻辑或运算生成的驱动控制信号分配给运对子模块中电 容电压较小的子模块W进行控制，并将运两个原始驱动信号进行逻辑与运算生成的驱动控 制信号分配给运对子模块中电容电压较大的子模块W进行控制;若MMC的有功功率是从交 流侧传递到直流侧，则将该原始驱动信号对组合中的两个原始驱动信号进行逻辑或运算生 成的驱动控制信号分配给运对子模块中电容电压较大的子模块W进行控制，并将运两个原 始驱动信号进行逻辑与运算生成的驱动控制信号分配给运对子模块中电容电压较小的子 模块W进行控制。
【文档编号】H02M7/483GK105915089SQ201610298985
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】邓焰, 彭浩, 王昆, 林逸铭
【申请人】浙江大学