[发明专利]一种直流能量动态调节装置的容错控制方法

权利要求书

1.一种直流能量动态调节装置的容错控制方法，所述直流能量动态调节装置包括N个均压耗能子模块同方向串联，N为大于等于2的整数；在N个均压耗能子模块中，有N_act个子模块处于正常状态，N_act≤N，其余N-N_act个子模块处于故障状态；在N-N_act个故障子模块中，有X个子模块仅发生通讯故障，其余N-N_act-X个子模块则存在除通讯故障以外的故障；其特征在于所述容错控制方法包括如下步骤：

步骤1，采集直流电压U_dc、直流能量动态调节装置的电流I_chp；采集各正常子模块电压U_{SMact_i}，其中，下标i代表第i个子模块，0i≤N_act；并记录正常子模块个数N_act；

步骤2，将各正常子模块电压U_{SMact_i}求和，得到正常子模块电压之和U_dcact；

步骤3，根据直流电压U_dc、各正常子模块电压之和U_dcact及直流电压指令U_dcref得到正常子模块电压之和的指令值U_dcactref；

步骤4，根据各正常子模块电压之和U_dcact与直流能量动态调节装置的电流I_chp得出装置正常子模块总功率P_act；

步骤5，根据各正常子模块电压之和U_dcact及其指令值U_dcactref得出电压偏差量ΔU，经过电压控制器得出功率调节量ΔP；

步骤6，根据功率调节量ΔP、正常子模块总功率P_act、投入的单个子模块耗能功率P_SM计算需要投入的子模块个数：

N_on＝f(ΔP,P_act,P_SM)

其中f是以ΔP、P_act、P_SM为自变量的函数；

步骤7，根据各正常子模块电压U_{SMact_i}、需要投入的子模块个数N_on，对正常子模块实施排序均压算法，生成各正常子模块的开关信号。

2.如权利要求1所述的一种直流能量动态调节装置的容错控制方法，其特征在于：所述X个仅发生通讯故障的子模块，其控制方法为：

步骤A1，子模块切换为自控制模式，不接受外部指令，子模块自身控制器根据最近一个开关周期的占空比判断装置是否处于耗能状态；

步骤A2，子模块自身控制器根据此时装置是否处于耗能状态，设定电压滞环控制上下限值，若处于耗能状态，设置滞环上限值U_H为耗能状态下的滞环上限定值U_H1，设置滞环下限值U_L为耗能状态下的滞环下限定值U_L1；若处于非耗能状态，设置滞环下限值U_H为非耗能状态下的滞环下限定值U_H2，设置滞环下限值U_L为非耗能状态下的滞环下限定值U_L2；

步骤A3，子模块自身控制器采集本子模块的直流电容电压，控制可控功率半导体器件导通和关断；当本子模块的直流电容电压超过滞环上限U_H时，开通可控功率半导体器件；当本子模块的直流电容电压低于下限U_L时，关断可控功率半导体器件。

3.如权利要求1所述的一种直流能量动态调节装置的容错控制方法，其特征在于：所述步骤3中，直流电压指令U_dcref为给定常数。

4.如权利要求1所述的一种直流能量动态调节装置的容错控制方法，其特征在于：所述步骤3中，直流电压指令U_dcref为变量，由电压外环指令值U_dccmd与直流电压U_dc的偏差经过电压外环控制器产生，电压外环指令值U_dccmd为给定常数。