[发明专利]一种应用于模块化多电平换流器的相电容电压控制方法

权利要求书

1.一种应用于模块化多电平换流器的相电容电压控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取换流器相内子模块电容电压和u_∑，再将换流器相内子模块电容电压和u_∑与电压指令值2U_dc进行比较，其中，U_dc为直流母线电压，得直流误差信号u_error；

2)将所述直流误差信号u_error通过低通滤波器进行低通滤波，以去除其中的谐波成分及噪声，得滤波后的直流误差信号u_error，LPF；

3)将滤波后的直流误差信号u_error，LPF送入比例积分控制器中，并将比例积分控制器的输出信号送入极点补偿器中，然后将极点补偿器的输出作为电压调节指令Δu^*；

4)将步骤3)得到的电压调节指令Δu^*添加到模块化多电平换流器上下桥臂的电压指令中，得最终的电压指令，然后根据最终的电压指令控制换流器的相电容电压。

2.根据权利要求1所述的应用于模块化多电平换流器的相电容电压控制方法，其特征在于，步骤1)的具体操作为：

11)通过采样电路获取换流器上下桥臂子模块中电容电压瞬时值u_cU，i和u_cL，i，得换流器相内子模块电容电压和u_∑为：

u_∑＝∑u_cU，i+∑u_cL，i (1)

其中，下标U及L分别代表上桥臂及下桥臂，i表示第i个子模块；

12)将直流母线电压2U_dc减去换流器相内子模块电容电压和u_∑，得直流误差信号u_error，其中，所述直流误差信号u_error中包含电容电压波动分量及其他谐波噪声分量。

3.根据权利要求2所述的应用于模块化多电平换流器的相电容电压控制方法，其特征在于，步骤2)的具体操作为：

低通滤波器采用Butterworth型的二阶低通滤波器，其传递函数如式(2)所示，将步骤1)得到的直流误差信号u_error送入该低通滤波器中，以滤除其中的电容电压波动分量及谐波噪声分量，得滤波后直流误差信号u_error，LPF；

其中，f_c为截止频率，f_c为10Hz。

4.根据权利要求1所述的应用于模块化多电平换流器的相电容电压控制方法，其特征在于，步骤3)的具体操作为：

比例积分控制器的传递函数如式(3)所示，将滤波后的直流误差信号u_error，LPF送入该比例积分控制器中；

其中，k_P为比例增益，T为积分时间常数；

极点补偿器的传递函数如式(4)所示；

其中，k_pole为增益，p为极点位置。

5.根据权利要求1所述的应用于模块化多电平换流器的相电容电压控制方法，其特征在于，步骤4)的具体操作为：

将电压调节指令Δu^*分别作用于上下桥臂的开关函数S_U(t)及S_L(t)中，以实现换流器相电容电压的控制，其中，上下桥臂的开关函数S_U(t)及S_L(t)的表达式为：