[发明专利]一种基于H桥模块的多电平变换器电容电压均压方法

权利要求书

1.一种基于H桥模块的多电平变换器电容电压均压方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)检测N个H桥模块直流侧电容电压的瞬时值，存入数组u_dc[N]，N个H桥模块的序号和当前控制周期的输出状态分别存入数组N_u[N]、M[N]；对u_dc[N]中的元素进行由小到大排序，使得同H桥模块的序号、输出状态、电容电压瞬时值依次对应；

2)采用闭环控制方法计算出下一控制周期多电平变换器输出状态需要的状态增量；

3)根据上述步骤2)得到的状态增量和多电平变换器并网电流极性选择满足输出增量要求的H桥模块作为预测模块；

4)建立电容电压平衡指标函数，根据电容电压状态方程预测下一周期各H桥模块电容电压值，并计算所述平衡指标函数；

5)选择使电容电压平衡指标函数值最小的H桥模块作为动作模块，在下一控制周期输出需要的电平。

2.根据权利要求1所述的基于H桥模块的多电平变换器电容电压均压方法，其特征在于，所述步骤1)中，第i个H桥模块当前控制周期的输出状态H_i的计算公式如下：

H_i＝M_2i-1-M_2i；

其中，M_2i-1为第i个H桥模块左桥臂开关状态；M_2i为第i个H桥模块右桥臂开关状态。

3.根据权利要求2所述的基于H桥模块的多电平变换器电容电压均压方法，其特征在于，所述步骤2)中，下一控制周期多电平变换器输出状态需要的状态增量△Q计算公式如下：

ΔQ=1Q(k+1)>Q(k)0Q(k+1)=Q(k)-1Q(k+1)<Q(k);]]>

其中，Q(k+1)为下一控制周期多电平变换器所需输出状态；Q(k)为当前控制周期多电平变换器输出状态。

4.根据权利要求3所述的基于H桥模块的多电平变换器电容电压均压方法，其特征在于，所述步骤3)中，预测模块的选择过程如下：如果状态增量为1：若电流的方向是对H桥模块电容进行充电的方向，则选择电容电压值最低且输出状态分别为“-1”和“0”的H桥模块作为预测模块；若电流的方向是对H桥模块电容进行放电的方向，则选择电容电压值最高且输出状态分别为“-1”和“0”的H桥模块作为预测模块；如果状态增量为-1：若电流的方向是对H桥模块电容进行充电的方向，则选择电容电压值最高且输出状态分别为“1”和“0”的H桥模块作为预测模块；若电流的方向是对H桥模块电容进行放电的方向，则选择电容电压值最低且输出状态分别为“1”和“0”的H桥模块作为预测模块。