[发明专利]模块化多电平换流器的控制方法和控制装置

说明书

本公开提供了一种模块化多电平换流器的控制方法和控制装置。所述控制方法包括：根据调制波和载波，确定所述模块化多电平换流器的每个桥臂的导通模块数量；根据确定的导通模块数量，确定所述每个桥臂的各个模块中作为导通对象的模块和/或作为关断对象的模块；切除所述每个桥臂的各个模块中作为关断对象的模块，导通所述每个桥臂的各个模块中作为导通对象的模块。根据本公开的控制方法和控制装置，可减少模块化多电平换流器控制过程的复杂度。

技术领域

本公开总体说来涉及换流器技术，更具体的，涉及一种模块化多电平(ModularMultilevel Converter，MMC)换流器的控制方法和控制装置。

背景技术

在中压输电领域中，可应用MMC技术。与传统的中压交流电力系统相比，中压直流电力系统具有更高的能量传输效率。由于MMC换流器具有可扩展性强、导通损耗低、对滤波器要求较低等特点，因此在中压直流电力系统中，通常应用MMC换流器。

MMC换流器可包括多个桥臂，每个桥臂可包括多个模块，例如，10个至20个模块，其中，每个桥臂的各个模块可级联。在应用MMC换流器的过程中，需要对MMC换流器进行控制。通常，需要对针对MMC换流器的每个模块的单独调制波进行闭环调节，控制过程的复杂度高。

发明内容

本公开的示例性实施例在于提供一种MMC换流器的控制方法，以至少减少MMC换流器控制过程的复杂度。

根据本公开的示例性实施例，提供了一种模块化多电平换流器的控制方法，包括：根据调制波和载波，确定模块化多电平换流器的每个桥臂的导通模块数量；根据确定的导通模块数量，确定每个桥臂的各个模块中作为导通对象的模块和/或作为关断对象的模块；切除每个桥臂的各个模块中作为关断对象的模块，导通每个桥臂的各个模块中作为导通对象的模块。

可选的，确定模块化多电平换流器的每个桥臂的导通模块数量的步骤包括：确定属于每个桥臂的每个模块的载波；确定针对每个模块的调制波；计算每个桥臂内调制波的幅度大于载波的幅度的模块数量，作为每个桥臂的导通模块数量，其中，在同一时刻下同一桥臂的各个模块的调制波相同，在同一时刻下同一桥臂的相邻模块的载波相位角相差2π/N，N为同一桥臂的模块数量。

可选的，根据确定的导通模块数量，确定每个桥臂的各个模块中作为导通对象的模块和/或作为关断对象的模块的步骤包括：当确定的导通模块数量为0时，将每个桥臂的所有模块确定为作为关断对象的模块；当确定的导通模块数量为模块总数量时，将每个桥臂的所有模块确定为作为导通对象的模块。

可选的，确定模块化多电平换流器的每个桥臂的导通模块数量的步骤还包括：计算每个桥臂在连续的至少两个时刻中每个时刻下的导通模块数量；当至少两个时刻的导通模块数量相同时，将计算出的导通模块数量作为每个桥臂在至少两个时刻所属的控制周期内的导通模块数量。

可选的，根据确定的导通模块数量，确定每个桥臂的各个模块中作为导通对象的模块和/或作为关断对象的模块的步骤包括：计算每个桥臂在当前周期与当前周期的前一周期之间的导通模块数量差值；针对每个桥臂执行以下操作：如果桥臂在当前周期的导通模块数量大于前一周期的导通模块数量且小于桥臂内的模块总数量，则判断桥臂在当前周期的桥臂电流的正负；如果在当前周期的桥臂电流为正，则将桥臂在前一周期的未导通模块按照电压从小到大的顺序排列，并将排列在前N位的前一周期的未导通模块中的至少一个调整为作为导通对象的模块；如果在当前周期的桥臂电流为负，则将桥臂在前一周期的未导通模块按照电压从大到小的顺序排列，并将排列在前N位的前一周期的未导通模块中的至少一个调整为作为导通对象的模块，N为桥臂在当前周期与当前周期的前一周期之间的导通模块数量差值的绝对值。