[发明专利]一种波形发生方法及电力变换装置

摘要

本发明涉及可变电压的电力变换方法和电力变换装置，尤其涉及脉宽调制电压控制系统的电力变换方法与装置，特别是高电压电力变换装置。本发明的多变流单元电力变换装置包括共有Q组三相次级绕组的1个或者S个三相进线变压器、波形发生控制器和M个变流相，M个变流相的输出一端连在一点，M个另一端形成本发明的多变流单元电力变换装置的M相输出。波形发生控制器包括主模块、计算模块、分配模块、总线模块、简选模块、实算模块。

主权项

1、一种由多个电位独立的变流单元组合而成的电力变换装置实现精确脉宽调制输出的波形发生方法，其特征在于：在一个由电位独立的变流单元组成的电力变换装置中，按单元载频周期起点是否一致将所有的变流单元分组，其组数L可能为1，也可能等于变流单元的总数Q。在任何一个输出端子至中心点之间的所有变流单元编成一个变流相，无论其输出端是串联还是并联，设有M个变流相。将所有的变流单元组排成一队，以一个特定的间隔为步长进行逐个进行变流单元组一个输出脉冲的占空比的计算，周而复始。这个步长称为系统周期c。任何一个变流单元的单元载频周期C＝L·c。在进行任何一个变流单元的某一个脉冲的占空比计算时，使用其各自对应的占空比函数。当变流单元组数L＝1时，有C＝c，即一个系统周期中全部变流单元发出一个脉冲。当变流单元组数1＜L＜Q且某一个变流单元组中包括属于其他变流相的变流单元时，排队过程不包括按变流相归属的循环，只要简单地按1至L的顺序均匀排布即可。当变流单元组数1＜L＜Q且某一个变流单元组中不包括属于其他变流相的变流单元时，变流单元排队的方法是按变流相数循环，再按变流单元组数循环。当变流单元组数L＝Q时，即每个变流单元的载频周期的起点不同，每一个变流单元组中只有一个变流单元。这时，排队首先按变流相的归属进行，即第1个变流单元是属于第1个变流相的，那末第2个变流单元是属于第2个变流相的，第i个变流单元是属于第i个变流相的，如此，第M个变流单元是属于第M个变流相的，第(M+1)个变流单元是又属于第1个变流相的，如此周而复始。设第i相中有Ni个变流单元。每次轮到第i个变流相时，第1次排第1个变流单元，第2次排第2个变流单元，第j次排第j个变流单元，如此，第Ni次排第Ni个变流单元，第(Ni+1)次又排第1个变流单元，同样周而复始。如果这时所有的变流相包括的变流单元数相等，Ni＝N，则有C＝L·c＝Q·c＝M·N·c；如果第i个变流相包括的变流单元数与其他的变流相不相等，则第i变流相的变流单元的载频周期Ci＝M·Ni·c。第ij个变流单元输出脉冲占空比函数为Yij＝aij·fi(t)，其中，aij为第ij个变流单元的修正系数，且0＜aij＜1；fi(t)为第i相的基本函数，且-1≤fi(t)≤+1；t＝c·x且x为正整数。修正系数aij包括输出额定相电压幅值对变流单元基准直流母线电压的差值的修正、对第ij个变流单元瞬时直流母线电压的修正、对最大占空比的修正和对瞬时输出电压幅值的修正。如果变流单元数为N而只有R个参加工作，那R称为工作单元数，R≤N，不管是采用所有各相的级数统一为R还是某相中的级数为R的工作方式，在其同相的变流单元中，有：C′＝M·R·c如果(N-R)个变流单元中依然有变流单元可以工作，那么依然要轮流向这些变流单元上分配脉冲。