CN102130619A - 一种模块化多电平变流器的均压控制方法 - Google Patents

一种模块化多电平变流器的均压控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102130619A
CN102130619A CN2011100679841A CN201110067984A CN102130619A CN 102130619 A CN102130619 A CN 102130619A CN 2011100679841 A CN2011100679841 A CN 2011100679841A CN 201110067984 A CN201110067984 A CN 201110067984A CN 102130619 A CN102130619 A CN 102130619A
Authority
CN
China
Prior art keywords
submodule
brachium pontis
capacitance voltage
output state
control method
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011100679841A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102130619B (zh
Inventor
庞辉
贺之渊
赵岩
苑春明
刘栋
李文津
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
State Grid Corp of China SGCC
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Original Assignee
China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI filed Critical China Electric Power Research Institute Co Ltd CEPRI
Priority to CN201110067984.1A priority Critical patent/CN102130619B/zh
Publication of CN102130619A publication Critical patent/CN102130619A/zh
Priority to US14/005,266 priority patent/US20140002048A1/en
Priority to PCT/CN2011/001813 priority patent/WO2012126160A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102130619B publication Critical patent/CN102130619B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M11/00—Power conversion systems not covered by the preceding groups
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4833—Capacitor voltage balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/483—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels
    • H02M7/4835—Converters with outputs that each can have more than two voltages levels comprising two or more cells, each including a switchable capacitor, the capacitors having a nominal charge voltage which corresponds to a given fraction of the input voltage, and the capacitors being selectively connected in series to determine the instantaneous output voltage
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及一种模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于包括以下步骤：1)判断桥臂电流的方向为正方向还是负方向；2)找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块；3)判断是否对子模块进行投入或旁路操作；该方法杜绝了子模块投切的随意性，降低了子模块的开关频率，提出的子模块电容电压均衡控制方法更适合应用于子模块数量众多的高压大容量变流器领域。

Description

一种模块化多电平变流器的均压控制方法
技术领域
本发明涉及控制方法，具体地讲，涉及变流器的均压控制方法。
背景技术
模块化多电平变流器各桥臂中子模块充放电、损耗和电容值等的差异会使其电容电压出现不均衡，危害变流器的正常运行，为了保证模块化多电平变流器的正常运行，传统的子模块电容电压均衡控制方法为：
(1)快速监测子模块电容电压值并进行排序；(2)监测各桥臂电流方向，判定其对桥臂子模块的充放电情况；(3)在触发控制动作时，如果桥臂电流使子模块充电，则按照电容电压由低到高的顺序投入相应数量的子模块：如果桥臂电流使子模块放电，则按照相反的顺序投入相应数量的子模块。
但是传统方法存在较大问题：
首先，没有考虑子模块的初始投切状态，每个电平变化时刻，子模块投切的随意性很大，可能有大量子模块的投切状态需要改变。若相单元中有子模块被切除，则必须同时投入相同数量的子模块以维持总直流电压恒定；由于电力电子器件的开关特性存在差异以及死区时间的引入，不同子模块的技入和切除不可能完全同时，这会造成总直流电压波动；投切状态需要改变的子模块越多，则总直流电压的波动越剧烈。
其次，子模块的投切频率太高，使电力电子器件的开关频率和开关损耗较大，降低了模块化多电平换流器型直流输电系统的效率。
再次，由于模块化多电平换流器型直流输电系统的桥臂子模块数很多，对子模块电容电压的监测和排序需要占用较多的时间，这会在触发控制中引入较大的延迟，降低换流器跟踪调制波的速度。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种模块化多电平变流器的均压控制方法，该方法结合桥臂电流的方向和子模块的初始工作状态，合理调整子模块工作状态，降低器件的开关频率。
本发明提供的一种模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1)判断桥臂电流的方向为正方向还是负方向；
2)找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块；
3)判断是否对子模块进行投入或旁路操作。
本发明提供的第一优选的模块化多电平变流器的均压控制方法，如果桥臂电流为正方向，则桥臂电流对处于输出状态的子模块的电容进行充电，则找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块。
本发明提供的第二优选的模块化多电平变流器的均压控制方法，在桥臂电流为正方向的前提下，如果桥臂电平输出增加，即将处于旁路状态的子模块转换为输出状态，则从处于旁路状态的子模块中将电容电压最低的子模块投入；
在桥臂电流为正方向的前提下，如果桥臂电平输出减少，即将处于输出状态的子模块转换为旁路状态，则从处于输出状态的子模块中将电容电压最高的子模块旁路。
本发明提供的第三优选的模块化多电平变流器的均压控制方法，在桥臂电流为正方向的前提下，如果不需要对子模块进行投入或旁路操作时，判断处于输出状态的子模块的电容电压的最大值是否超出给定的限值，如果超出给定限值，则将此子模块与处于旁路状态子模块中电容电压幅值最低的进行状态对换，如果没有超出限值，则不需进行上述操作。
本发明提供的第四优选的模块化多电平变流器的均压控制方法，如果桥臂电流为负方向，则桥臂电流对处于输出状态的子模块的电容进行放电，则找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块。
本发明提供的第五优选的模块化多电平变流器的均压控制方法，在桥臂电流为负方向的前提下，如果桥臂电平输出增加，即将处于旁路状态的子模块转换为输出状态，则从处于旁路状态的子模块中将电容电压最高的子模块投入；
在桥臂电流为负方向的前提下，如果桥臂电平输出减少，即将处于输出状态的子模块转换为旁路状态，则从处于输出状态的子模块中将电容电压最低的子模块旁路。
本发明提供的第六优选的一种模块化多电平变流器的均压控制方法，在桥臂电流为负方向的前提下，如果不需要对子模块进行投入或旁路操作时，判断处于输出状态的子模块的电容电压的最小值是否超出给定的限值，如果超出给定限值，则将此子模块与处于旁路状态子模块中电容电压幅值最高的进行状态对换，如果没有超出限值，则不需进行上述操作。
本发明提供的第七优选的模块化多电平变流器的均压控制方法，所述投入为将子模块中的其中一个IGBT导通。
本发明提供的第八优选的模块化多电平变流器的均压控制方法，所述IGBT模块为处于上方的IGBT模块。
即上述方法为：如果桥臂电流对子模块进行充电，则找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块；如果桥臂电平输出增加，则从处于旁路状态的子模块中将电容电压最低的子模块投入；如果桥臂电平输出减少，则从处于输出状态的子模块中将电容电压最高的子模块旁路；如果桥臂电平输出不变，则判断处于输出状态的子模块的电容电压的最大值是否超出给定的限值，如果超出给定限值，则将此子模块与处于旁路状态子模块中电容电压幅值最低的进行状态对换，如果没有超出限值，则保持各子模块工作状态不变；
如果桥臂电流对子模块进行放电，则找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块；如果桥臂电平输出增加，则从处于旁路状态的子模块中将电容电压最高的子模块投入；如果桥臂电平输出减少，则从处于输出状态的子模块中将电容电压最低的子模块旁路；如果桥臂电平输出不变，判断处于输出状态的子模块的电容电压的最小值是否超出给定的限值，如果超出给定限值，则将此子模块与处于旁路状态子模块中电容电压幅值最高的进行状态对换，如果没有超出限值，则保持各子模块工作状态不变。
与现有技术相比，本发明提供的一种模块化多电平变流器的均压控制方法具有以下优点：
1、考虑了子模块的初始投切状态，在桥臂电平输出变化时刻，杜绝了子模块投切的随意性，降低了子模块的开关频率；
2、在桥臂电平输出不变时，可以通过子模块工作状态的改变，保证子模块电容电压幅值在一定范围内；
3、在子模块状态转换时，仅搜索电容电压幅值最大、最小的子模块，有效减少了桥臂控制器的计算负荷，可以提高桥臂控制器的控制周期，减小了触发控制中的延迟，加快桥臂控制器对调制信号的跟踪速度，提高变流器的运行性能；
4、本方法提出的子模块电容电压均衡控制方法更适合应用于子模块数量众多的高压大容量变流器领域。
附图说明
图1：本发明提供的一种模块化多电平变流器的均压控制方法-投入状态的操作原理图；
图2：本发明提供的一种模块化多电平变流器的均压控制方法-旁路状态的操作原理图；
图3：本发明提供的一种模块化多电平变流器的均压控制方法的MMC(模块化多电平变流器)结构示意图；
图中：T1、IGBT模块；T2、IGBT模块，D1、续流二极管；D2、续流二极管；C、电容。
具体实施方式
以下通过附图及实施例对本发明提供的一种模块化多电平变流器的均压控制方法做进一步更详细的说明。
实施例1
本实施例的模块化多电平变流器的均压控制方法，包括以下步骤：
1)判断桥臂电流的方向为正方向还是负方向；
2)找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块；
3)判断是否对子模块进行投入或旁路操作。
具体操作如下：
判断桥臂电流的方向；
如果桥臂电流为正方向，则桥臂电流对处于输出状态的子模块的电容进行充电，则找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块；
在桥臂电流为正方向的前提下，如果桥臂电平输出增加，即将处于旁路状态的子模块转换为输出状态，则从处于旁路状态的子模块中将电容电压最低的子模块投入；
在桥臂电流为正方向的前提下，如果桥臂电平输出减少，即将处于输出状态的子模块转换为旁路状态，则从处于输出状态的子模块中将电容电压最高的子模块旁路；
在桥臂电流为正方向的前提下，如果不需要对子模块进行投入或旁路操作时，判断处于输出状态的子模块的电容电压的最大值是否超出给定的限值，如果超出给定限值，则将此子模块与处于旁路状态子模块中电容电压幅值最低的进行状态对换，如果没有超出限值，则不需进行上述操作；
如果桥臂电流为负方向，则桥臂电流对处于输出状态的子模块的电容进行放电，则找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块；
在桥臂电流为负方向的前提下，如果桥臂电平输出增加，即将处于旁路状态的子模块转换为输出状态，则从处于旁路状态的子模块中将电容电压最高的子模块投入；
在桥臂电流为负方向的前提下，如果桥臂电平输出减少，即将处于输出状态的子模块转换为旁路状态，则从处于输出状态的子模块中将电容电压最低的子模块旁路；
在桥臂电流为负方向的前提下，如果不需要对子模块进行投入或旁路操作时，判断处于输出状态的子模块的电容电压的最小值是否超出给定的限值，如果超出给定限值，则将此子模块与处于旁路状态子模块中电容电压幅值最高的进行状态对换，如果没有超出限值，则不需进行上述操作。
投入为将子模块中的其中一个IGBT导通，如图1所示，即将图1中处于上方的IGBT模块导通。
模块化多电平变流器是一种较新的多电平电压源变流器，其操作结构如图1所示，该变流器可以在交流侧输出达到很高的电平数，适合用于高压大功率变换领域。
在运行中，通过控制子模块中各开关器件的开通和关断，子模块呈现不同的工作状态。当子模块中T1导通、T2关断时，桥臂电流对子模块电容充、放电，此时子模块处于输出状态。当子模块中T1关断、T2导通时，子模块电容被旁路，此时子模块处于旁路状态。电流正方向如图1所示，若桥臂电流为正，处于输出状态的子模块的电容被充电：反之，处于输出状态的子模块的电容被放电。
如图3所示，模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converters，MMC)由六个桥臂组成，每个桥臂由n个串联的子模块组成，每个子模块的结构如图1所示，在正常运行过程中，桥臂控制器根据MMC的调制算法控制桥臂中各子模块的工作状态。在正常工作过程中，每个MMC子模块的工作状态有两种，如图1、图2所示。
输出状态：T1(子模块中上桥臂IGBT)开通，T2(子模块中下桥臂IGBT)关断在这种状态下，当电流i向子模块内部流动时(如图1左图所示)，将通过续流二极管D1流入电容，对电容充电；当电流i流出子模块时(如图1右图所示)，电流将通过T1为电容放电。不管电流i处于何种流通方向，子模块的输出端电压都表现为电容电压，即uo＝uc。因此这种工作状态是子模块电路的一种输出状态。
旁路状态：T1(子模块中上桥臂IGBT)关断，T2(子模块中下桥臂IGBT)开通在这种状态下，当电流i向子模块内部流动时(如图2左图所示)，电流将通过T2；当电流i流出子模块时，电流将通过续流二极管D2。对于这种状态，不管电流i方向如何，子模块的输出电压都将为零，即uo＝0。
设MMC桥臂电流正方向，如图3所示，当桥臂电流为正时，处于输出状态的子模块电容被充电，电容电压幅值升高；当桥臂电流为负时，处于输出状态的子模块电容被放电，电容电压幅值降低。
在正常运行过程中，每个子模块处于输出状态的时间不同，而且在输出状态时桥臂电流的幅值大小也不相同。因此每个子模块电容电压的幅值将各不相同。这将引起MMC中各子模块电容电压的不平衡，有些子模块的电容电压持续升高，另一些子模块的电容电压持续降低，进而使得MMC无法持续稳定的运行。
通过MMC的均压控制可以保证在MMC正常运行过程中各子模块的电容电压均保持在一定范围内，进而保证MMC的持续可靠运行。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：技术人员阅读本申请说明书后依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均未脱离本发明申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (9)

1.一种模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于包括以下步骤：
1)判断桥臂电流的方向为正方向还是负方向；
2)找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块；
3)判断是否对子模块进行投入或旁路操作。
2.根据权利要求1所述的模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于：
如果桥臂电流为正方向，则桥臂电流对处于输出状态的子模块的电容进行充电，则找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块。
3.根据权利要求2所述的模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于：
在桥臂电流为正方向的前提下，如果桥臂电平输出增加，即将处于旁路状态的子模块转换为输出状态，则从处于旁路状态的子模块中将电容电压最低的子模块投入；
在桥臂电流为正方向的前提下，如果桥臂电平输出减少，即将处于输出状态的子模块转换为旁路状态，则从处于输出状态的子模块中将电容电压最高的子模块旁路。
4.根据权利要求3所述的模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于：
在桥臂电流为正方向的前提下，如果不需要对子模块进行投入或旁路操作时，判断处于输出状态的子模块的电容电压的最大值是否超出给定的限值，如果超出给定限值，则将此子模块与处于旁路状态子模块中电容电压幅值最低的进行状态对换，如果没有超出限值，则不需进行上述操作。
5.根据权利要求1所述的模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于：
如果桥臂电流为负方向，则桥臂电流对处于输出状态的子模块的电容进行放电，则找出处于输出状态的子模块中电容电压幅值最低的子模块，同时找出处于旁路状态的子模块中电容电压幅值最高的子模块。
6.根据权利要求1所述的模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于：
在桥臂电流为负方向的前提下，如果桥臂电平输出增加，即将处于旁路状态的子模块转换为输出状态，则从处于旁路状态的子模块中将电容电压最高的子模块投入；
在桥臂电流为负方向的前提下，如果桥臂电平输出减少，即将处于输出状态的子模块转换为旁路状态，则从处于输出状态的子模块中将电容电压最低的子模块旁路。
7.根据权利要求1所述的模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于：
在桥臂电流为负方向的前提下，如果不需要对子模块进行投入或旁路操作时，判断处于输出状态的子模块的电容电压的最小值是否超出给定的限值，如果超出给定限值，则将此子模块与处于旁路状态子模块中电容电压幅值最高的进行状态对换，如果没有超出限值，则不需进行上述操作。
8.根据权利要求1或3或6所述的模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于所述投入为将子模块中的其中一个IGBT模块导通。
9.根据权利要求8所述的模块化多电平变流器的均压控制方法，其特征在于所述IGBT模块为处于上方的IGBT模块。
CN201110067984.1A 2011-03-21 2011-03-21 一种模块化多电平变流器的均压控制方法 Active CN102130619B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110067984.1A CN102130619B (zh) 2011-03-21 2011-03-21 一种模块化多电平变流器的均压控制方法
US14/005,266 US20140002048A1 (en) 2011-03-21 2011-10-31 Voltage balancing control method for modular multilevel converter
PCT/CN2011/001813 WO2012126160A1 (zh) 2011-03-21 2011-10-31 一种模块化多电平变流器的均压控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110067984.1A CN102130619B (zh) 2011-03-21 2011-03-21 一种模块化多电平变流器的均压控制方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102130619A true CN102130619A (zh) 2011-07-20
CN102130619B CN102130619B (zh) 2014-07-02

Family

ID=44268537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110067984.1A Active CN102130619B (zh) 2011-03-21 2011-03-21 一种模块化多电平变流器的均压控制方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20140002048A1 (zh)
CN (1) CN102130619B (zh)
WO (1) WO2012126160A1 (zh)

Cited By (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102355154A (zh) * 2011-09-19 2012-02-15 中电普瑞科技有限公司 一种级联型变流器及其保护方法
CN102420533A (zh) * 2011-12-04 2012-04-18 中国科学院电工研究所 一种混合多电平换流电路拓扑结构及其控制方法
WO2012126160A1 (zh) * 2011-03-21 2012-09-27 中国电力科学研究院 一种模块化多电平变流器的均压控制方法
CN103036452A (zh) * 2012-12-10 2013-04-10 国网智能电网研究院 一种基于全控器件的电压源换流器的子模块单元
CN103066567A (zh) * 2012-12-11 2013-04-24 国网智能电网研究院 一种基于投切数的分层分段式电容平衡控制方法
CN103187895A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 Ls产电株式会社 控制多电平变换器的方法
CN103199719A (zh) * 2013-04-17 2013-07-10 华北电力大学 一种模块化多电平换流器的子模块电容电压优化均衡方法
CN103701343A (zh) * 2013-12-21 2014-04-02 华南理工大学 三相桥式模块单元串联组合高压变换器
CN103929081A (zh) * 2014-04-14 2014-07-16 中国西电电气股份有限公司 一种用于模块化多电平换流器的子模块均压方法
CN103973088A (zh) * 2014-05-22 2014-08-06 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 基于峰值预测的模块化多电平换流器桥臂间电压平衡方法
CN104038060A (zh) * 2014-06-03 2014-09-10 中国科学院电工研究所 柔性直流输电系统模块化多电平换流器均压方法
WO2014166261A1 (zh) * 2013-04-10 2014-10-16 国家电网公司 一种模块化多电平变流器子模块分组阶梯波调制方法
WO2014166277A1 (zh) * 2013-04-11 2014-10-16 国家电网公司 一种三相全桥模块化多电平换流器桥臂电容平衡控制方法
CN104115390A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 西门子公司 用于运行多相的模块化的多级变流器的方法
CN104218833A (zh) * 2014-05-26 2014-12-17 长沙理工大学 一种灵活的模块化多电平换流器子模块电容均压调制方法
WO2015074529A1 (zh) * 2013-11-19 2015-05-28 国家电网公司 一种模块化多电平换流器的子模块电容电压平衡优化方法
CN104702114A (zh) * 2015-03-05 2015-06-10 清华大学 一种开关电容接入的高频链双向直流变压器及其控制方法
CN104811069A (zh) * 2015-05-13 2015-07-29 山东大学 一种模块化多电平逆变器的预测控制方法
CN104917406A (zh) * 2015-05-27 2015-09-16 浙江大学 一种适用于mmc的基于共模注入的最近电平逼近调制方法
CN105006972A (zh) * 2015-07-14 2015-10-28 国家电网公司 一种高压直流mmc在基频调制下的均压方法
US9190932B2 (en) 2012-08-07 2015-11-17 Abb Ab Method and device for controlling a multilevel converter
CN105245087A (zh) * 2015-10-26 2016-01-13 南方电网科学研究院有限责任公司 基于分类的模块化多电平换流器电容均压控制方法
US9276493B2 (en) 2012-11-27 2016-03-01 Abb Technology Ltd Multilevel converter with cells being selected based on phase arm current
CN105375801A (zh) * 2015-10-30 2016-03-02 南方电网科学研究院有限责任公司 一种模块化多电平换流器均压控制方法
CN105391322A (zh) * 2014-08-22 2016-03-09 通用电气公司 多级变换器
CN105429497A (zh) * 2016-01-07 2016-03-23 江苏省电力公司电力科学研究院 优化的mmc子模块电容电压均衡控制方法
CN105811793A (zh) * 2016-04-26 2016-07-27 西安交通大学 基于自取能电源跳频控制的模块化多电平换流器均压方法
US9502960B2 (en) 2010-11-30 2016-11-22 Technische Universitaet Muenchen Multi-level converter topology with the possibility of dynamically connecting individual modules in series and in parallel
CN106329976A (zh) * 2015-07-02 2017-01-11 Ls产电株式会社 模块化多电平变换器和控制其的电压均衡的方法
CN106655348A (zh) * 2016-11-21 2017-05-10 许继电源有限公司 基于级联储能变流器的电池组充电控制方法和控制装置
CN107528488A (zh) * 2017-08-21 2017-12-29 许继集团有限公司 柔性直流输电换流阀子模块开关频率优化方法及控制系统
CN107612396A (zh) * 2017-09-27 2018-01-19 华北电力大学（保定） Mmc飞跨电容子模块电容电压平衡控制方法
CN108432108A (zh) * 2015-12-18 2018-08-21 Abb瑞士股份有限公司 具有三角形配置的模块化多电平转换器中的电压平衡
CN108933446A (zh) * 2018-08-22 2018-12-04 山东建筑大学 一种混合mmc换流器单元投退时的子模块稳压控制方法
CN109274285A (zh) * 2018-10-24 2019-01-25 南方电网科学研究院有限责任公司 一种混合型模块化多电平换流器的电容电压平衡方法
CN109565246A (zh) * 2016-07-05 2019-04-02 超级电力研究所有限公司 用于控制转换器的内部能量的模块
US10637251B2 (en) 2014-07-23 2020-04-28 Universitaet Der Bundeswehr Muenchen Modular energy storage direct converter system
CN112600451A (zh) * 2020-11-17 2021-04-02 西安西电电力系统有限公司 一种柔直换流阀功率模块电容电压均压方法
CN113138351A (zh) * 2021-04-20 2021-07-20 东南大学 基于子模块投入时间的模块化多电平变换器电容监测方法
CN115842484A (zh) * 2023-02-21 2023-03-24 湖南大学 一种单相四桥臂模块化多电平变换器及其调控方法

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9099938B2 (en) * 2011-12-16 2015-08-04 Empower Micro Systems Bi-directional energy converter with multiple DC sources
US20150288287A1 (en) * 2012-09-21 2015-10-08 Aukland Uniservices Limited Modular multi-level converters
CN103078539B (zh) * 2013-01-15 2015-02-11 南京南瑞继保电气有限公司 一种模块化多电平换流器的充电方法
EP2762347A1 (de) * 2013-01-31 2014-08-06 Siemens Aktiengesellschaft Modularer Hochfrequenz-Umrichter und Verfahren zum Betrieb desselben
US9941813B2 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Solaredge Technologies Ltd. High frequency multi-level inverter
JP6164667B2 (ja) 2013-09-10 2017-07-19 国立研究開発法人産業技術総合研究所 電力変換回路および装置
CN103701350B (zh) * 2014-01-13 2016-01-20 清华大学 低频工况下模块化多电平变流器电容电压波动抑制方法
US9966874B2 (en) * 2014-01-15 2018-05-08 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Power-cell switching-cycle capacitor voltage control for modular multi-level converters
WO2015136552A2 (en) * 2014-03-12 2015-09-17 Indian Institute Of Technology Bombay A modular multilevel converter (mmc) sub-module structure for reducing switching losses
US9318974B2 (en) 2014-03-26 2016-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Multi-level inverter with flying capacitor topology
CN103956925B (zh) * 2014-04-28 2016-04-06 浙江大学 一种混杂式mmc电容电压的均衡控制方法
CN104038052B (zh) * 2014-06-23 2016-07-06 上海交通大学 模块化多电平换流器电压均衡控制方法
KR101608280B1 (ko) 2014-07-15 2016-04-01 전남대학교산학협력단 하프 레벨 그룹을 포함하는 모듈형 멀티레벨 컨버터의 스위칭 방법
US9966777B2 (en) 2014-07-17 2018-05-08 Nec Corporation Modular multilevel converter for hybrid energy storage
CN104393777B (zh) * 2014-11-26 2016-08-17 华北电力大学 半桥模块化多电平变换器子模块电压控制方法
EP3032680A1 (en) 2014-12-12 2016-06-15 ABB Technology AG Standby and charging of modular multilevel converters
JP6370702B2 (ja) * 2014-12-24 2018-08-08 株式会社東芝 電力変換装置
TWI530082B (zh) * 2015-03-06 2016-04-11 國立清華大學 可允許電感值變化之三相模組化多階換流器電流控制方法
CN105426579B (zh) * 2015-11-02 2018-10-19 许继电气股份有限公司 一种模块化多电平换流器宽频建模方法
CN105827106B (zh) * 2016-03-11 2018-08-10 广东明阳龙源电力电子有限公司 一种柔性直流输电系统中mmc零冲击启动并网方法
CN105897025A (zh) * 2016-05-05 2016-08-24 上海电机学院 一种模块化多电平变流器子模块电压均衡方法
CN107453633B (zh) * 2017-08-03 2019-04-12 华中科技大学 一种mmc直流电压外环控制器及生成方法
EP3876410A1 (de) * 2020-03-03 2021-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichter und regelungsverfahren dafür
US11515818B2 (en) * 2020-03-25 2022-11-29 King Fahd University Of Petroleum And Minerals Common-mode voltage reduction of a SiC based dual T-type drive system
US11682968B2 (en) * 2020-04-09 2023-06-20 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Control of power converters having integrated capacitor blocked transistor cells
CN111917318B (zh) * 2020-07-08 2021-12-10 南京南瑞继保电气有限公司 一种模块化多电平换流器的桥臂电流方向确定方法
CN114024458B (zh) * 2021-11-08 2023-10-10 华北电力大学（保定） 电容电压均衡控制方法及换流器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090102436A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Gerardo Escobar Valderrama Controller for the three-phase cascade multilevel converter used as shunt active filter in unbalanced operation with guaranteed capacitors voltages balance
CN101860203A (zh) * 2010-05-28 2010-10-13 浙江大学 模块化多电平换流器型直流输电系统的优化均压控制方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8892791B2 (en) * 2003-12-05 2014-11-18 Keysight Technologies, Inc. Communications system for implementation of synchronous, multichannel, galvanically isolated instrumentation devices
PL2122817T3 (pl) * 2007-01-17 2018-06-29 Siemens Aktiengesellschaft Sterowanie gałęzią modułu fazowego wielopoziomowego przekształtnika
DE102008007658A1 (de) * 2008-02-06 2009-08-13 Siemens Aktiengesellschaft Statischer Umformer
DE102008014898B4 (de) * 2008-03-19 2018-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern bei niedrigen Ausgangsfrequenzen
WO2010116806A1 (ja) * 2009-03-30 2010-10-14 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP4969614B2 (ja) * 2009-07-21 2012-07-04 株式会社日立製作所 電力変換装置
CN102130619B (zh) * 2011-03-21 2014-07-02 中国电力科学研究院 一种模块化多电平变流器的均压控制方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090102436A1 (en) * 2007-10-18 2009-04-23 Gerardo Escobar Valderrama Controller for the three-phase cascade multilevel converter used as shunt active filter in unbalanced operation with guaranteed capacitors voltages balance
CN101860203A (zh) * 2010-05-28 2010-10-13 浙江大学 模块化多电平换流器型直流输电系统的优化均压控制方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
丁冠军等: "新型多电平VSC子模块电容参数与均压策略", 《中国电机工程学报》 *
管敏渊等: "模块化多电平换流器型直流输电的调制策略", 《电力系统自动化》 *

Cited By (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9502960B2 (en) 2010-11-30 2016-11-22 Technische Universitaet Muenchen Multi-level converter topology with the possibility of dynamically connecting individual modules in series and in parallel
WO2012126160A1 (zh) * 2011-03-21 2012-09-27 中国电力科学研究院 一种模块化多电平变流器的均压控制方法
CN102355154A (zh) * 2011-09-19 2012-02-15 中电普瑞科技有限公司 一种级联型变流器及其保护方法
CN102355154B (zh) * 2011-09-19 2015-04-29 中电普瑞科技有限公司 一种级联型变流器的保护方法
CN102420533B (zh) * 2011-12-04 2013-12-25 中国科学院电工研究所 一种混合多电平换流电路拓扑结构及其控制方法
CN102420533A (zh) * 2011-12-04 2012-04-18 中国科学院电工研究所 一种混合多电平换流电路拓扑结构及其控制方法
CN103187895B (zh) * 2011-12-30 2017-03-01 Ls产电株式会社 控制多电平变换器的方法
US9052726B2 (en) 2011-12-30 2015-06-09 Lsis Co., Ltd. Method of controlling multi level converter
CN103187895A (zh) * 2011-12-30 2013-07-03 Ls产电株式会社 控制多电平变换器的方法
CN104115390A (zh) * 2012-02-14 2014-10-22 西门子公司 用于运行多相的模块化的多级变流器的方法
CN104115390B (zh) * 2012-02-14 2017-02-22 西门子公司 用于运行多相的模块化的多级变流器的方法
US9621072B2 (en) 2012-02-14 2017-04-11 Siemens Aktiengesellschaft Method for operating a multi-phase modular multi-level power converter
US9190932B2 (en) 2012-08-07 2015-11-17 Abb Ab Method and device for controlling a multilevel converter
US9276493B2 (en) 2012-11-27 2016-03-01 Abb Technology Ltd Multilevel converter with cells being selected based on phase arm current
CN103036452B (zh) * 2012-12-10 2015-03-25 国网智能电网研究院 一种基于全控器件的电压源换流器的子模块单元
CN103036452A (zh) * 2012-12-10 2013-04-10 国网智能电网研究院 一种基于全控器件的电压源换流器的子模块单元
CN103066567A (zh) * 2012-12-11 2013-04-24 国网智能电网研究院 一种基于投切数的分层分段式电容平衡控制方法
CN103066567B (zh) * 2012-12-11 2014-03-19 国网智能电网研究院 一种基于投切数的分层分段式电容平衡控制方法
WO2014166261A1 (zh) * 2013-04-10 2014-10-16 国家电网公司 一种模块化多电平变流器子模块分组阶梯波调制方法
WO2014166277A1 (zh) * 2013-04-11 2014-10-16 国家电网公司 一种三相全桥模块化多电平换流器桥臂电容平衡控制方法
CN103199719B (zh) * 2013-04-17 2015-06-24 华北电力大学 一种模块化多电平换流器的子模块电容电压优化均衡方法
CN103199719A (zh) * 2013-04-17 2013-07-10 华北电力大学 一种模块化多电平换流器的子模块电容电压优化均衡方法
WO2015074529A1 (zh) * 2013-11-19 2015-05-28 国家电网公司 一种模块化多电平换流器的子模块电容电压平衡优化方法
CN103701343B (zh) * 2013-12-21 2017-01-11 华南理工大学 三相桥式模块单元串联组合高压变换器
CN103701343A (zh) * 2013-12-21 2014-04-02 华南理工大学 三相桥式模块单元串联组合高压变换器
CN103929081A (zh) * 2014-04-14 2014-07-16 中国西电电气股份有限公司 一种用于模块化多电平换流器的子模块均压方法
CN103929081B (zh) * 2014-04-14 2016-08-24 中国西电电气股份有限公司 一种用于模块化多电平换流器的子模块均压方法
CN103973088A (zh) * 2014-05-22 2014-08-06 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 基于峰值预测的模块化多电平换流器桥臂间电压平衡方法
CN103973088B (zh) * 2014-05-22 2017-01-04 中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心 基于峰值预测的模块化多电平换流器桥臂间电压平衡方法
CN104218833A (zh) * 2014-05-26 2014-12-17 长沙理工大学 一种灵活的模块化多电平换流器子模块电容均压调制方法
CN104038060A (zh) * 2014-06-03 2014-09-10 中国科学院电工研究所 柔性直流输电系统模块化多电平换流器均压方法
CN104038060B (zh) * 2014-06-03 2016-08-24 中国科学院电工研究所 柔性直流输电系统模块化多电平换流器均压方法
US11196264B2 (en) 2014-07-23 2021-12-07 Universitaet Der Bundeswehr Muenchen Modular energy storage direct converter system
US10637251B2 (en) 2014-07-23 2020-04-28 Universitaet Der Bundeswehr Muenchen Modular energy storage direct converter system
CN105391322B (zh) * 2014-08-22 2019-10-11 通用电气公司 多级变换器
CN105391322A (zh) * 2014-08-22 2016-03-09 通用电气公司 多级变换器
CN104702114A (zh) * 2015-03-05 2015-06-10 清华大学 一种开关电容接入的高频链双向直流变压器及其控制方法
CN104811069A (zh) * 2015-05-13 2015-07-29 山东大学 一种模块化多电平逆变器的预测控制方法
CN104917406B (zh) * 2015-05-27 2017-05-24 浙江大学 一种适用于mmc的基于共模注入的最近电平逼近调制方法
CN104917406A (zh) * 2015-05-27 2015-09-16 浙江大学 一种适用于mmc的基于共模注入的最近电平逼近调制方法
CN106329976A (zh) * 2015-07-02 2017-01-11 Ls产电株式会社 模块化多电平变换器和控制其的电压均衡的方法
CN106329976B (zh) * 2015-07-02 2018-10-30 Ls产电株式会社 模块化多电平变换器和控制其的电压均衡的方法
CN105006972A (zh) * 2015-07-14 2015-10-28 国家电网公司 一种高压直流mmc在基频调制下的均压方法
CN105245087B (zh) * 2015-10-26 2017-11-14 南方电网科学研究院有限责任公司 基于分类的模块化多电平换流器电容均压控制方法
CN105245087A (zh) * 2015-10-26 2016-01-13 南方电网科学研究院有限责任公司 基于分类的模块化多电平换流器电容均压控制方法
CN105375801B (zh) * 2015-10-30 2017-11-14 南方电网科学研究院有限责任公司 一种模块化多电平换流器均压控制方法
CN105375801A (zh) * 2015-10-30 2016-03-02 南方电网科学研究院有限责任公司 一种模块化多电平换流器均压控制方法
CN108432108A (zh) * 2015-12-18 2018-08-21 Abb瑞士股份有限公司 具有三角形配置的模块化多电平转换器中的电压平衡
CN108432108B (zh) * 2015-12-18 2020-09-08 Abb电网瑞士股份公司 具有三角形配置的模块化多电平转换器中的电压平衡
CN105429497A (zh) * 2016-01-07 2016-03-23 江苏省电力公司电力科学研究院 优化的mmc子模块电容电压均衡控制方法
CN105811793B (zh) * 2016-04-26 2018-07-17 西安交通大学 基于自取能电源跳频控制的模块化多电平换流器均压方法
CN105811793A (zh) * 2016-04-26 2016-07-27 西安交通大学 基于自取能电源跳频控制的模块化多电平换流器均压方法
CN109565246B (zh) * 2016-07-05 2021-11-12 超级电力研究所有限公司 用于控制转换器的内部能量的模块
CN109565246A (zh) * 2016-07-05 2019-04-02 超级电力研究所有限公司 用于控制转换器的内部能量的模块
CN106655348B (zh) * 2016-11-21 2019-06-14 许继电源有限公司 基于级联储能变流器的电池组充电控制方法和控制装置
CN106655348A (zh) * 2016-11-21 2017-05-10 许继电源有限公司 基于级联储能变流器的电池组充电控制方法和控制装置
CN107528488A (zh) * 2017-08-21 2017-12-29 许继集团有限公司 柔性直流输电换流阀子模块开关频率优化方法及控制系统
CN107528488B (zh) * 2017-08-21 2019-08-06 许继集团有限公司 柔性直流输电换流阀子模块开关频率优化方法及控制系统
CN107612396B (zh) * 2017-09-27 2019-10-18 华北电力大学（保定） Mmc飞跨电容子模块电容电压平衡控制方法
CN107612396A (zh) * 2017-09-27 2018-01-19 华北电力大学（保定） Mmc飞跨电容子模块电容电压平衡控制方法
CN108933446B (zh) * 2018-08-22 2021-02-19 山东建筑大学 一种混合mmc换流器单元投退时的子模块稳压控制方法
CN108933446A (zh) * 2018-08-22 2018-12-04 山东建筑大学 一种混合mmc换流器单元投退时的子模块稳压控制方法
CN109274285A (zh) * 2018-10-24 2019-01-25 南方电网科学研究院有限责任公司 一种混合型模块化多电平换流器的电容电压平衡方法
CN112600451A (zh) * 2020-11-17 2021-04-02 西安西电电力系统有限公司 一种柔直换流阀功率模块电容电压均压方法
CN113138351A (zh) * 2021-04-20 2021-07-20 东南大学 基于子模块投入时间的模块化多电平变换器电容监测方法
CN115842484A (zh) * 2023-02-21 2023-03-24 湖南大学 一种单相四桥臂模块化多电平变换器及其调控方法
CN115842484B (zh) * 2023-02-21 2023-05-02 湖南大学 一种单相四桥臂模块化多电平变换器及其调控方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102130619B (zh) 2014-07-02
US20140002048A1 (en) 2014-01-02
WO2012126160A1 (zh) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102130619B (zh) 一种模块化多电平变流器的均压控制方法
EP3567711B1 (en) Module of suppressing inrush current, method of controlling the same and on-board bidirectional charger using the same
Qi et al. Review of battery cell balancing techniques
US9166416B2 (en) Method for balancing cells in batteries
CN104410260B (zh) 一种具有容错能力可实现直流故障自主防护的mmc子模块结构及其mmc调制方法
CN102714471B (zh) 用于对储能器充电和放电的变流器和变流器的子模块
CN111693898B (zh) 一种模块化多电平变流器中igbt开路故障的加速定位方法
Lee et al. Battery equalization using bi-directional Cuk converter in DCVM operation
JP2013255422A (ja) 電力変換装置
CN109950949B (zh) 一种储能用锂电池组的三级主动均衡电路
CN103986177B (zh) 一种串入可控子模块的lcc‑hvdc拓扑结构
CN105356731A (zh) 模块化多电平换流器高压直流输电系统子模块触发方法
CN104821736A (zh) 具有直流侧短路保护功能的模块化多电平变换器
CN102097925B (zh) 一种级联型高压变频器旁通处理方法
CN107561456B (zh) 一种功率模块试验装置及试验方法
CN110571815B (zh) 一种基于阻容器件的可控卸荷模块，电路及控制方法
US20230327453A1 (en) Photovoltaic System, Protection Method, and Inverter System
Hachlowski et al. DC-link voltage balancing converter with resonant switched-capacitor circuit for four-level and six-level NPC inverter
CN112087134A (zh) 一种储能型直接耦合式直流变压器及控制方法
Zhang et al. Wireless Charging of Large-Scale Energy Storage Systems: A Hybridized Ad-Hoc Approach for High-Efficiency
WO2016070378A1 (en) Method and controller for controlling capacitor voltage balancing in modular dc/dc converter and modular dc/dc converter system
CN106787824B (zh) 子模块电路及控制方法和模块化多电平换流器
CN113910983B (zh) 一种光伏供能的可重构电池均衡系统及应用
CN111064248A (zh) 一种串联锂离子电池组均衡控制电路
CN116094015B (zh) 一种具有动态重构功能的柔性储变集成系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP.

Effective date: 20130424

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130424

Address after: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15

Applicant after: China Electric Power Research Institute

Applicant after: State Grid Corporation of China

Address before: 100192 Beijing city Haidian District Qinghe small Camp Road No. 15

Applicant before: China Electric Power Research Institute

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant