CN105794100A - 模块化多电平转换器中的子模块的基于观测器的监测和控制 - Google Patents

模块化多电平转换器中的子模块的基于观测器的监测和控制 Download PDF

Info

Publication number
CN105794100A
CN105794100A CN201480066342.1A CN201480066342A CN105794100A CN 105794100 A CN105794100 A CN 105794100A CN 201480066342 A CN201480066342 A CN 201480066342A CN 105794100 A CN105794100 A CN 105794100A
Authority
CN
China
Prior art keywords
model
voltage
submodule
value
energy accumulating
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
CN201480066342.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105794100B (zh
Inventor
C.奧亚特斯
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.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
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 Alstom Technology AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of CN105794100A publication Critical patent/CN105794100A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105794100B publication Critical patent/CN105794100B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/36—Arrangements for transfer of electric power between ac networks via a high-tension dc link
    • 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
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • 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
    • H02M5/00—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases
    • H02M5/40—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc
    • H02M5/42—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters
    • H02M5/44—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac
    • H02M5/453—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M5/458—Conversion of ac power input into ac power output, e.g. for change of voltage, for change of frequency, for change of number of phases with intermediate conversion into dc by static converters using discharge tubes or semiconductor devices to convert the intermediate dc into ac using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/40—Testing power supplies
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/64—Testing of capacitors
    • 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
    • H02M1/0025—Arrangements for modifying reference values, feedback values or error values in the control loop of a converter

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本申请涉及包括能够有选择地连接到电压源转换器的臂(301)中的多个能量储存装置(202)的电压源转换器（100）的控制方法和设备。该设备包括模型模块(304)，其配置成基于电压源转换器的操作和一个或多个模型参数来生成电压源转换器的至少一个能量储存装置的电压的建模值。该设备还包含模型自适应模块(305)，其配置成接收建模值(VS)并且还接收至少一个能量储存装置的电压的测量值(VCap)，以确定所述建模值与所述测量值之间的误差，并且基于所述误差来生成用于适配模型的模型控制信号(Mcon)，使得建模值基本上对应于测量值。控制电路系统(303)响应于所述模型模块和/或所述模型自适应模块，以控制VSC的操作。

Description

模块化多电平转换器中的子模块的基于观测器的监测和控制
技术领域
本申请涉及用于电压源转换器的监测和控制的方法及设备，以及特别是涉及多电平模块化转换器中的子模块的监测和控制。
背景技术
HVDC(高压直流)电功率传输将直流用于电功率的传输。这是对更常见的交流电功率传输的备选方案。使用HVDC电功率传输存在许多益处。
为了使用HVDC电功率传输，通常将交流(AC)转换成直流(DC)并且再次将DC转换成AC是必要的。历史上，这通过使用晶闸管(其有时被称作线路换向转换器(LCC))进行。
功率电子设备领域的最近发展已引起AC-DC和DC-AC转换的电压源转换器(VSC)的增加使用。VSC通常包括六个转换器臂(对于三相AC输入/输出)，其中每一个将一个DC端子连接到一个AC端子。每一个臂包括称作阀的设备，并且其通常包括可按照预期序列来切换的多个子模块。在多电平模块化转换器(MMC)中，每个子模块通常包括作为能量储存元件的电容器以及用于有选择地将电容器串联连接在子模块的端子之间或者旁路电容器的切换元件。子模块按照某序列来控制以逐渐改变能量储存元件(其在转换器的臂中串联连接)的数量以便提供AC和DC端子处的电压之间的多电平电压移位（shifting）。
对于这种VSC的控制，监测子模块的电容器的电压并且基于所监测电压来控制子模块的切换能够是有利的。因此，已提出测量每个子模块电容器的电压，并且向中央控制单元提供指示个别子模块电容器电压的电压的反馈信号。
但是，已经发现，来自子模块电容器的电压反馈信号可遭受相对显著的噪声量，这能够不利地影响控制系统。噪声能够通过对反馈信号进行滤波来降低，但是对于一些VSC控制系统，控制系统所要求的取样率可以相对快、例如大约100μs的量级，这将限制能够应用的滤波量—特别是因为实际上可能存在例如超过2000个的大量单独子模块，并且来自每一个子模块的样本将需要在这个取样周期的一小部分之内处理。
另外，子模块的电容器的电容值能够随时间而变化。常见的是要子模块的电容器基于金属化薄膜技术，其通常形成图案，使得如果电容器的介电薄膜在一段中破裂，则那个段能够使其本身与电容器的其余部分隔离。金属化分段为小贴片（patch），其通过细条（thinstrip）相互连接。如果电介质在一个区域中破裂，则细条充当熔丝，并且因而将被破坏区域与电容器的其余部分分离。虽然这允许电容器继续被使用，即使具有降低的电容，但是监测子模块的电容以识别这种降级将会是有益的。
发明内容
因此，本发明的实施例提供用于监测VSC的子模块的参数的方法和设备，其至少减轻上述缺点的至少一些。
因此，按照本发明，提供一种用于包括多个能量储存装置(其能够有选择地连接到电压源转换器的臂中)的电压源转换器的控制设备，该设备包括：
模型模块（modelmodule），配置成基于电压源转换器的操作和一个或多个模型参数来生成电压源转换器的能量储存装置的至少一个的电压的建模值；
模型自适应模块，配置成接收建模值并且还接收至少一个能量储存装置的电压的测量值，以确定所述建模值与所述测量值之间的误差，并且基于所述误差来生成用于适配模型的模型控制信号，使得建模值基本上对应于测量值；以及
控制电路系统，响应于所述模型模块和/或所述模型自适应模块。
模型可配置成接收指示电压源转换器的电气性质的至少一个反馈信号，其可以是指示转换器臂中流动的电流的电流反馈信号和/或电压反馈信号。
因此，模型模块生成至少能量储存装置的电压的建模值。
在这类实施例中，控制电路系统可配置成接收能量储存装置的电压的建模值，并且基于所述能量储存装置的建模值来控制所述能量储存装置的所述选择性连接。控制电路系统可配置成生成用于控制多个能量储存装置的选择性连接的切换控制信号，并且模型模块可响应于所述切换控制信号。
至少一个模型参数可与能量储存装置的电容相关。模型模块可配置成接收指示转换器臂中流动的电流的电流反馈信号，以及对于有选择地连接到转换器臂中的能量储存装置，通过将电流信号缩放（scale）与那个能量储存装置的电容相关的所述参数对电压中的变化进行建模，并且对缩放电流信号求积分。
在一些实施例中，模型控制信号包括用于将补偿项加入到模型模块的信号路径中的反馈控制信号。在其他实施例中，模型控制信号是配置成调整与能量储存装置的电容相关的参数的控制信号。
在一些实施例中，控制电路系统配置成监测所述建模值与所述测量值之间的所述误差的量度。误差的量度可以是下列至少一个：所述建模值与所述测量值之间的所确定误差的均方根值；模型参数的任何自适应的量以及模型控制信号的均方根值。
可相对一个或多个阈值来监测误差的量度和/或误差的所述量度中的任何变化。在对于给定能量储存装置超过阈值的情况下，控制电路系统可配置成生成指示对所述能量储存装置的潜在问题的报警，和/或停用所述能量储存装置。
在一些实施例中，至少一个滤波器可配置成对能量储存装置、例如子模块电容器的电压的测量值应用滤波。控制电路系统可配置成以比自适应模块对测量值进行取样要快的取样率对能量储存装置的电压的建模值进行取样。
在一些实施例中，处理电路系统可配置成运行所述模型模块的至少一部分和/或所述模型自适应模块的至少一部分。但是，在一些实施例中，模型的至少一部分可以以硬件来实现，并且模型模块包括配置以便对电压源转换器的建模组件的行为进行建模的至少一些硬件电路组件。
模型模块可配置成对于能够有选择地连接到电压源转换器的臂中的所有能量储存装置进行建模。
本发明的实施例涉及包括如上所述的至少一个控制设备的电压源转换器。电压源转换器可包括多个转换器臂，并且对每一个转换器臂可存在如所述的控制设备。本发明的实施例还涉及高压直流配电系统，其包括如所述的电压源转换器。
在本发明的另一方面中，提供一种控制具有能量储存装置(其能够有选择连接到电压源转换器的臂中)的电压源转换器的方法，该方法包括：
基于电压源转换器的操作和一个或多个模型参数来生成电压源转换器的能量储存装置的电压的建模值；
接收第一电气参数的建模值并且还接收能量储存装置的电压的测量值，确定建模值与测量值之间的误差，并且生成模型控制信号以根据需要来调整模型，使得建模值基本上对应于测量值；以及
基于模型的输出来控制电压源转换器。
该方法提供与上面相对本发明的第一方面所论述的全部相同优点并且可用于全部相同的变体中。
在另一方面中，提供一种非暂时存储媒介上存储的计算机可读代码，其在运行于适当处理器上时执行上面论述方法。
附图说明
现在将仅作为示例参照下面附图来描述本发明，附图包括：
图1图示电压源转换器的基本原理；
图2图示子模块的基本原理；
图3图示按照本发明的实施例用于电压源转换器的控制系统；
图4图示模型模块和模型自适应模块的一个示例；
图5a和图5b图示所产生模型控制信号和误差信号以及子模块电容器电压的建模和测量值的模拟示例；
图6a和图6b图示在噪声存在的情况下的所产生模型控制信号和误差信号以及子模块电容器电压的建模和测量值的模拟示例；
图7a至图7c图示建模与测量电压之间的误差的RMS量度，并且图示电容中的变化的影响；以及
图8图示按照本发明的另一个实施例用于电压源转换器的控制系统。
具体实施方式
图1图示电压源转换器(VSC)的基本原理，并且概括地图示一种类型的多电平模块化转换器(MMC)。转换器的第一臂具有阀101a以及连接在正DC端子DC+与AC端子之间的电抗器。第二臂包含第二阀101b以及连接在负DC端子DC-与AC端子之间的电抗器。阀101a和101b的每个包括多个子模块102，其串联连接或者能够串联连接。图1为了清楚而只图示三个子模块，但是每一个臂中实际上可存在几百子模块的量级。例如，已提出在阀中具有350或更多子模块的量级的MMC。子模块102可编组成每一个臂中的一个或多个模块。
将注意，图1图示用于在一个AC波形与DC之间进行转换(或者反之亦然)、即用于转换到AC的一相或者从AC的一相进行转换的连接。为了转换到三相AC/从三相AC进行转换，将会存在三个AC端子，并且每个端子将会如所示通过两个转换器臂单独连接到正和负DC端子，因而对于用于转换到三相AC/从三相AC进行转换的VSC，将会实际上存在六个转换器臂。还应当注意，如本文所使用的，术语正DC和负DC参照中点电压来定义，并且不一定暗示相对地参考的任何特定极性。
子模块的基本结构在图2中图示。第一切换元件201(其通常包括一个或多个绝缘栅双极晶体管(IGBT))与至少一个能量储存元件202(其通常是电容器)串联布置。第二切换元件203(其也可包括一个或多个IGBT)耦合在子模块的输入与输出之间。第一和第二切换元件201和203通常也分别与二极管204和205并联布置。
在操作中，子模块可在两种开关状态之间切换。在一种状态中，第一切换元件201接通，即，该开关闭合，其中第二切换元件关断、即断开，以将能量储存元件与其他子模块串联连接。在另一状态中，第二切换元件203能够接通，其中第一切换元件关断，以便旁路能量储存元件。在使用中，相应阀控制单元103a、103b(图1所示)控制第一和第二阀的每个的子模块的切换。阀控制单元本身可由VSC的中央控制单元104来控制以及在一些实施例中可形成其一部分。通过控制子模块的切换序列以逐渐改变串联连接的能量储存元件的数量，跨每一个模块的电压差能够以AC电压波形及时提高和降低，以提供预期功率转换。
将领会，图2图示具有按照半桥布置所布置的两个切换元件的子模块。子模块的其他配置是可能的，例如具有至少四个切换元件的全桥布置。
通常，每个子模块将具有其自己的子模块控制单元206，用于响应于来自阀控制单元103a、103b和/或中央控制单元104的命令而控制子模块。
为了控制VSC的模块，每个子模块的能量储存装置的电压可由电压测量单元207(其例如可包括使用精密电阻器的分压器布置)来监测。测量电压值可作为反馈信号、可能经由子模块控制单元206提供给阀控制103a/103b或中央控制单元104。因此，阀控制单元可接收第一和第二模块的子模块的每个的电压的指示，并且使用这种电压信息来选择要启用哪些子模块以便例如确保能量储存装置的电压平衡。
在具有相对大数量的子模块、例如数百或者甚至数千子模块的量级的大规模MMC中，以例如大约百微秒的量级的相对快的取样率对子模块的能量储存装置的电压进行取样并且在取样周期的一小部分中处理所有样本以判定应当启用哪些子模块可以是必要的。
这导致在能够应用于子模块电容器反馈信号的任何信号处理、例如滤波的量上的相当严格限制。但是，已经发现，这些信号实际上可以是相对有噪的，并且这种噪声可能不利地影响VSC的控制。
类似问题相对VSC的无差拍控制存在，其中阀电流被测量并且然后直接用来计算确保在一个样本之内将电流驱动到参考值所要求的阀电压。这个控制还要求以某速率来获取和使用样本的使用，该速率限制能够应用于测量样本但是其中原始测量数据本身可无法完全适合用于控制的信号处理(若有的话)的量。
因此，本发明的实施例使用至少一个模型模块，其对VSC的操作进行建模，以提供能够用于控制的VSC的至少第一电气参数的指示。
具体来说，模型模块可对子模块的能量储存装置进行建模，以及第一电气参数可以是能量储存装置的电压电平。模型能够用于VSC的控制过程中，并且避免对将有噪电压反馈信号直接用于将要连接到VSC的臂中的子模块的选择的控制的需要。
建模电气参数、即能量储存装置的电压电平可与有关参数的实际测量值、例如能量储存装置的电压的测量值进行比较，以生成用于控制模型模块以确保建模参数随时间而匹配测量值的模型控制信号。在一些实施例中，对模型的自适应能够随时间而进行，以确保模型是准确的。如稍后将更详细描述，误差信号的量度和/或对模型的任何自适应的程度能够用来监测VSC的组件中的任何变化、例如子模块电容中的变化，以及可用来跟踪能量储存装置的性质中的任何降级，并且必要时生成报警。
图3图示本发明的实施例。阀301包括如上所述的多个子模块302。子模块可属于如参照图2一般所描述的类型。阀301由阀电压控制电路系统303按照阀电压需求的指示来控制。阀电压控制电路系统依次控制阀的子模块的切换以提供所要求功率转换，并且可判定要按照哪一种顺序切换哪些子模块，例如以确保子模块的能量储存装置的电压平衡。在这个实施例中，控制系统包含模型模块304，其基于转换器的操作和一个或多个模型参数对阀以及具体来说是对阀的子模块进行建模。因此，模型模块304从阀电压控制电路系统303(其确定哪些能量储存装置串联连接在VSC的臂中)接收切换控制信号。模型模块还接收阀或者阀的部分的电气性质的至少一个反馈信号。在这个实施例中，接收指示转换器臂中流动的电流的电流反馈信号。因此，模型模块能够对有关子模块的能量储存装置的电压进行建模，并且输出与所述电压相关的值。建模值可以是实际建模电压电平或者值，其与电压电平相关，例如电压或建模电流的缩放形式。
图3图示子模块的能量储存装置的相对简单模型的原理。模型模块响应于来自阀电压控制电路系统303的切换控制信号，以便相应地对所选子模块的电压进行建模。对于所选子模块，电流信号可按照与有关能量储存装置的电容相关的参数来缩放，并且然后求积分以提供(一个或多个)有关能量储存装置的电压值。子模块能量储存装置的电压的这些建模值然后传递给阀电压控制单元303，以便用于选择待启用子模块的控制方案中。因此，大体上，模型模块304可通过基于阀中流动的电流对于对给定能量储存装置(在没有旁路时)将会发生的电压中的变化进行建模，来对子模块的能量储存装置的电压进行建模。
但是将领会，模型的准确形式可根据实现和所提供的控制信号而改变。例如，除了指示流经整个阀的反馈电流信号之外或替代指示流经整个阀的反馈电流信号，能够使用其他电流信号或电压反馈信号，并且相应地将会调整模型。本领域的技术人员将会知道如何构成预期模型。
建模电压值是无噪声的，并且因而能够用作阀电压控制电路系统303的反馈控制信号，而无需任何滤波。因此，阀电压控制电路系统接收来自模型模块304的建模电压值，并且基于建模电压来控制子模块的选择。
在使用中，测量与子模块的能量储存装置、例如电容器的实际电压相关的值，并且模型操作根据需要来适配，以便确保模型的输出基本上对应于实际测量的电压。因此，控制设备包含模型自适应模块305，其能够适配模型。模型自适应模块接收所测量的子模块电容器电压以及还有从模型所输出的建模电压，并且基于建模值和测量值的比较，能够确定将要应用于模型的适当调整。测量值可以是子模块的电容器的电压电平的直接量度，或者可以是相关值、例如测量电流的量度。
如由本领域的技术人员将领会，存在可调整模型以便确保模型输出匹配测量电压的各种方式。图3图示基于观测器或估计器原理的实施例，其中模型自适应模块是伺服类型控制器，其生成模型控制信号以将补偿项加入到模型输入(对于每个子模块)，以便驱动建模输出、即建模子模块电容器电压以匹配测量值。但是，如稍后将描述，本发明的其他实施例可使用其他模型自适应技术，例如模型自适应模块可利用模型参考自适应控制(MRAC)的技术。MRAC是已知控制技术，其中模型用作控制下的系统以及调整参数的参考，使得模型的输出和实际系统的测量值一致。
自适应模块的准确性质无疑将取决于所使用的准确模型和各种模型参数。如上所述，模型可通过在适当点改变加入到模型的信号路径的补偿项的值来适配，并且因而由模型自适应模块所生成的模型控制信号可基于补偿项的值。作为补充或替代，模型可通过改变至少一个参数的值来适配，并且模型控制信号可包括控制(一个或多个)所述参数的值的信号。例如，可存在与每个子模块的能量储存装置的电容相关的至少一个参数。模型自适应模块可确定建模值与测量值之间的误差量，并且调整至少一个参数，以降低误差，同时保持整个系统的稳定性。为了方便，模型可对被测量值直接建模，使得进行调整以使两个值基本上匹配(在某个容差之内)。但是，在一些情况下，建模值相对测量值可具有某个转移特性，这在确保值对应中将需要考虑。
结果是，模型自适应模块因此可随时间而适配模型，以确保建模输出与测量值至少在预定限度之内一致。这种自适应将基于测量与建模值之间的误差。但是，由于正是建模值用于控制、即用于有关子模块的选择，所以这与直接使用测量值相比放宽时间限制。
这意味着，在一些实施例中，子模块电容器电压的测量信号能够经滤波或者以其他方式来处理，以便在与那个子模块的适当模型输出进行比较之前降低或去除噪声。因此，实际测量信号可用于模型的自适应中，以确保模型保持准确，但是测量信号的处理至少降低噪声的影响。模型的输出基本上是无噪声的，并且因而能够用于子模块的选择的更快控制中。
在一些实施例中，模型的控制方案可向子模块电容器电压的测量信号提供固有程度的滤波，并且因而在用来确定建模与测量值之间的误差的量度之前可以不存在或者存在对测量信号的有限处理。这可意味着，测量信号中的任何噪声存在于测量与建模值之间的误差的所产生初始指示中。但是，误差信号可作为适配模型的过程的部分经过处理、例如求积分或者以其他方式来滤波，例如以生成模型控制信号，并且因而这个处理可去除噪声的影响。这再次导致建模值，其基本上是无噪声的，并且能够用于VSC的稳定控制。
子模块电容器电压的测量信号的任何滤波能够在模型自适应模块305中应用，和/或至少某种滤波能够在子模块302中和/或通过布置在子模块与模型自适应模块之间的滤波器来应用。
图4图示例如图3所述的观测器或估计模型的另外示例。图4图示接收阀电流信号(IL)(其可由适当缩放组件401来缩放)的模型模块。IL电流信号通过乘法器402与子模块切换控制(MS)的向量相组合，以便给出表示经过所有子模块的电流的向量。在给定子模块的切换信号指示没有选择子模块、即MS=0的情况下，经过有关电容器的电流为零，以及当给定子模块的切换信号指示选择子模块、即MS=1时，经过有关电容器的电流为IL(适当缩放)。
由积分器403对这个电流向量求积分并且由组件404进行缩放(缩放与每个子模块的子模块电容相关的参数)，给出表示子模块电容器电压的电压VS的向量。这些组件包括如上所论述的模型模块304。
对于这个具体实施例，电流信号在取样时刻确定，并且因而将为常数值，而实际上，通过电容器的电流将在取样周期上持续改变。因此，在这个实施例中，取样过程引入少许误差，因而综合、即建模的子模块电压将会可能与真实值至少略微不同，并且这个误差能够引起建模值与真实值随时间而显著偏移。为了校正这个误差，模型自适应块305接收子模块电容器的电压的测量值(VCap)，并且得出模型控制信号(Mcon)。在这个示例中，模型自适应块形成一种类型的比例积分(PI)控制器。
在这个实施例中，从子模块电容器的电压的实际测量值(VCap)中减去建模子模块电压值(VS)。将建模值VS与子模块电容器电压的测量值VCap之间的差传递给PI控制，其例如包括具有低增益值的积分器405(I项)以及再次具有低增益的一阶滤波器406、例如带限比例项。所产生模型控制信号Mcon(其适配模型)然后作为补偿项来反馈并且加入到综合积分器功能403的输入，使得建模子模块电压将以低频率来驱动以跟随测量信号。这个布置形成具有测量值的固有滤波的观测器或估计器的简单形式。
为了证明该原理，实现VSC的详细模拟，其中如图4所示的模型作为阀的阀基电子设备（ValveBaseElectronics）的部分来布置，以控制那个阀的子模块的选择。
当然将领会，在启动时，模型自适应将不会运行，以确保建模输出匹配测量电压，并且可花一段时间使模型模块输出稳定到正确值。因此，在这个模拟中，VSC使用初始控制的测量子模块电压来开动，但是其中模型模块并行运行。在足以允许模型模块输出达到子模块电压的合理估计的短时间周期之后，子模块选择控制从使用测量电压切换到使用建模电压。实际上，可存在其中能够开动模型控制的各种方式。如所述，转换器可使用初始周期的测量值来开动。测量值对于良好的长期控制可能过于有噪，但是这可足以允许到其中模型能够被使用并且将提供稳定控制的等级的启动。在一些实施例中，预定启动序列可与预定模型自适应参数配合使用，和/或可对启动来调整模型自适应参数，以允许启动时的更快校正。控制系统领域中的技术人员将会知道能够初始化使用模型模块的控制系统的各种方式。
在这个启动周期之后，子模块的选择基于建模子模块电压来控制。
图5a图示所产生建模子模块电压VS(即，由观测器所确定的观测子模块电压)与测量子模块电压VCap相比如何随时间而改变。能够看到，建模电压密切跟随实际测量子模块电压。图5b图示从模型自适应模块305所输出的反馈模型控制信号以及建模电压VS与测量电压VCap之间的误差(即，在图4的结点A的信号)如何随时间而改变。在这个模拟中，控制在1s切换到建模子模块电压。能够看到，虽然误差信号看来似乎保持为合理一致，但是补偿信号的变化稳定地降低。如上面使用图4所图示的相对简单模型所述，因如下事实将会预计某个误差：电流值瞬间（ataninstant）被取样，并且因而没有正确反映在整个取样周期发生的通过子模块的电流中的变化。更复杂的模型能够包含阀电流变化的量度。
为了确定噪声对测量信号的影响，引入对测量电压信号起作用的模拟噪声源。图6示出当图4所示模型用来控制子模块的选择时在这种情形中的所产生波形。将会预计测量子模块电压中的任何噪声跨测量将是不相关的，但是包含作为这种相关噪声的相关噪声的模拟应当表示通常将会使控制不稳定的最坏情况。
图6a图示相对时间的建模或观测子模块电压以及还有测量子模块电压。噪声对测量子模块电压的影响是显然的。但是，建模子模块电压基本上是无噪声的，并且具有与噪声不存在的情况下(如图5a所图示)的测量子模块电压类似的形式。这图示建模子模块电压能够基本上是无噪声的，并且用于控制，甚至在显著噪声(所模拟的噪声等级远大于实际预计的最坏情况并且控制仍然良好起作用)存在的情况下。图6b图示从模型自适应模块305所输出的模型控制信号、即反馈信号以及还有在这种模拟情形中的建模电压VS与测量电压VCap之间的误差。建模与测量子模块电压之间的误差在这种情况下呈现更大幅值和更多变化，如对更大噪声将会预计的那样，但是反馈模型控制信号与图5b所图示的那些类似。这图示控制甚至在测量子模块电压中的极显著噪声存在的情况下也工作。
在一些实施例中，模型自适应能够以比子模块的选择的控制所需的取样率、即阀电压控制电路系统303的取样率要慢的速率发生。因此，在一些实施例中，子模块电容器值可以以比建模值的取样率要慢的速率来取样。换言之，与如果测量值直接用于子模块的选择的控制中将会所要求的速率相比，测量实际电容器电压的取样频率可降低。
如上所述，子模块电容器可基于金属化薄膜技术，其中对金属化形成图案以提供通过充当熔丝的细条所连接的区域。如果绝缘在任何区域中破裂，则熔丝能够烧断，从而将受影响区域与电容器的其余部分有效地隔离并且防止完全故障。这允许电容器即使具有降低电容也继续操作。这意味着子模块电容的电容值能够随时间而改变。
如上所述，模型模块通常可包含模型参数，其与子模块电容器的标称电容相关。但是，如果子模块的电容从其标称值已经改变，则那个子模块的有关参数将具有与其关联的误差。模型控制、例如模型自适应单元将仍然起作用以将有关子模块的建模电压保持与测量电压一致(inline)，并且可相应地适配模型。但是，在一些实施例中，指示测量与建模电压之间的误差的误差信号可用作子模块的电容中的任何变化的指示。因此，按照本发明的实施例的控制设备还提供确定子模块的能量储存装置的性质中的任何变化、例如子模块电容器的电容的值中的任何变化的方式。
简单来说，假定子模块电容(如由有关模型参数所表示)与实际子模块电容之间的任何误差在校正不存在的情况下将导致建模子模块电压中的误差。因此，模型自适应模块将通常必须应用更大校正，以便将建模输出保持与测量值一致。这种程度的校正可用作模型的准确度的指示，并且因而用作子模块的假定电容中的任何可能误差的指示。在一些实施例中，模型自适应可直接调整模型参数，并且对模型参数的调整可用来确定电容中的任何变化。
使用图4所图示的模型，模拟子模块电容中的变化的影响。模拟VSC，其中所有子模块具有相同的电容值、在这种情况下为4mF。然后重复进行模拟，但是一个子模块的电容值从4mF减少到3.5mF。发现这种情形中生成的误差和反馈模型控制信号在视觉上与图5b所示的那些很少改变。将电容器值进一步减少到3mF表明，那个子模块的视在误差看起来保持为与其他子模块很大程度上相同的量级，意味着对那个特定子模块的误差难以直接发现。但是注意，误差信号和所产生模型反馈控制信号中的变化更大，表明控制努力将有关子模块电容器电压保持与测量值一致。
由模型自适应模块305所确定的误差信号和/或反馈模型控制信号中的这个增加变化可用作假定子模块电容中的可能误差的指示。在一些实施例中，这个变化可通过处理误差信号和/或模型控制信号来确定。在一个实施例中，可处理指示建模子模块电容器电压VS与测量子模块电容器电压VCap之间的误差的误差信号，以便例如通过应用二阶取样数据滤波器来监测有关信号的均方根(RMS)值。
图7图示三种不同情形中随时间的观测器误差信号(即，在图4的结点A的信号)的RMS值。图7a图示RMS误差信号值，其中每个子模块具有4mF的电容。这表明，虽然启动瞬变引起初始过冲，但是系统确实获得（settlewith）信号的良好编组。在这种情形中，建模子模块电压被控制并且保持良好编组。存在误差和对应反馈模型控制信号中的某种变化（但是以相对低等级）。
图7b图示RMS误差信号值，其中一个子模块电容减少到3.5mF。能够看到，一个子模块的RMS值已上升到明显高于其他曲线，其保持良好编组。误差信号中的这个变化在RMS值的绘图（plot）中相当清楚，而影响直接从建模子模块电压的考虑是不太清楚的。图7c示出在有关子模块电容进一步减少到3mF时的误差信号的RMS值的绘图。在这种情况下，误差信号RMS值的绘图甚至更明显不同于其他绘图的编组，并且清楚地指示误差信号中的更大方差（variance）。
这图示表示建模与测量子模块电容器电压之间的误差的误差信号或者可能的后续模型控制信号的RMS值的量度能够用作确定建模组件的性质中的变化、在这个情况中为子模块的电容器的电容值中的变化的平均值。
得到图7a至图7c所示的绘图，而没有影响子模块电容器电压的测量值的任何显著噪声。将领会，噪声的存在将趋向于增加测量与建模电压之间的随机误差量。但是，甚至在显著噪声存在的情况下，与其他子模块和/或类似操作条件下的那个子模块的历史数据相比，远离其标称值(并且因此模型的假定值)的子模块的电容中的显著变化导致那个子模块的误差信号的RMS值中的明显差别。
如上所述，模型自适应模块被布置以作为用于适配建模输出以匹配测量值的控制方案的部分来确定测量子模块电压与建模子模块电压之间的误差。因此，在一些实施例中，模型自适应模块还可确定测量与建模电压之间的误差的量度是超过阈值还位于某个范围之内或之外。量度可以是电压或反馈补偿信号中的所确定误差的RMS值的量度。范围或阈值可设置在预定义值，其可按照VSC的操作条件来改变，和/或阈值或范围能够是参照那个转换器的先前值和/或一个或多个其他子模块的误差信号的值所设置的相对阈值或范围。例如，模型自适应模块可确定误差、例如RMS误差值的量度是否与给定子模块的先前值和/或与一个或多个其他子模块的平均值改变超过某个百分比。返回参照图3，在子模块的误差值的量度确实显著改变的情况下，报警能够由报警模块306来生成，和/或发起各种控制动作，例如有关子模块能够停用和旁路，和/或某种自检例程能够发起用于有关子模块。
至此所论述的实施例使用了基于估计器或观测器类型原理的模型，其中伺服类型模型自适应将补偿信号加入到信号路径的适当部分。如所述，本发明的其他实施例可使用其他模型自适应技术，例如模型参考自适应控制(MRAC)。图8图示使用MRAC的技术的另一个实施例。模型的基本组件与上面相对图3所论述的那些类似，以及类似组件使用相同参考数字来识别。图8图示模型自适应模块305可生成模型控制信号，以调整与子模块的电容相关的模型的参数。
模型自适应模块305可确定建模电压与测量电压之间的误差，并且调整参数，以降低误差，即，确保输出匹配测量值。在一些实施例中，模型自适应模块可以仅响应于模型值与测量值之间的相对长期差而起作用以适配模型参数。换言之，可存在与自适应模块关联的时间常数，使得给定能量储存装置的建模与测量电压值之间的任何误差必须对进行任何调整之前的相对长时间周期保持高于某个阈值，使得自适应模块不响应于短期噪声影响。作为补充或替代，可存在(一个或多个)模型参数的最大调整率，和/或可存在应用于调整的滞后程度。因此，自适应方案可固有地提供测量信号中的任何噪声的滤波程度，以及在一些情况下可以不要求测量信号的单独滤波。
在这个实施例中，模型参数的自适应因而是建模与测量电压之间的误差的指示，以及模型参数的调整能够用作有关组件的性质已经改变的指示。因此，与有关子模块的电容相关的模型参数能够用作实际电容的代理（proxy），并且那个子模块的模型参数的任何变化可指示那个子模块的实际电容的降级。
如果子模块电容器以第一电容值进行操作，则模型自适应模块将会适配模型参数，以对应于这种电容值。如果电容器然后要降级到第二更低电容值，则那个子模块的模型输出将会开始偏离测量值。模型自适应单元然后将会进行操作，以调整模型参数、例如与电容相关的参数，直到建模输出匹配实际测量值。通过跟踪与给定子模块的电容相关的参数的发展，能够确定那个模块的电容中的任何变化。
因此，在一些实施例中，可监测与能量储存装置的性质相关的模型的至少一个参数。参数可以是按照能量储存装置的电容改变的值。
在一些实施例中，因此，子模块的有关参数值可用作有关子模块的电容的指示。可监测参数以检测任何显著变化，例如，可相对一个或多个阈值来监测该值，和/或可确定大于阈值左右的参数值中的任何变化。如果该值超过有关阈值，则报警能够由报警模块306来生成，和/或发起各种控制动作，例如有关子模块能够停用和旁路，和/或某种自检例程能够发起用于有关子模块。
如上所述，子模块能量储存装置的电压可由任何适当的电压测量设备、例如分压器布置来测量。子模块电压的准确测量对VSC的良好控制是明显合乎需要的，并且因而准确测量装置通常被使用和布置，以便具有稳定操作范围。但是，已经发现，在使用中，环境变化能够潜在地引起电压测量设备中、例如精密电阻器的电阻值中的变化。测量中的这种误差无疑是不合需要的。如果VSC与其中测量值直接用来控制子模块的选择的控制方案配合操作，则测量中的这种误差能够引起VSC的操作中的误差。操作中的这类误差最终可通过其他传感器监测VSC的操作来检测，但是在这种系统中，将会难以确定任何子模块是否受到不准确测量影响。
在按照本发明的实施例的控制设备中，如果测量子模块电容器的电压的装置形成不准确性，则有关子模块的所产生测量值将会开始偏离有关建模值。模型自适应模块则将会适配模型，使得建模值确实匹配(不正确)测量值—按照与如果子模块的电容器的电容已经改变的相同的方式。模型的调整能够如上所述的那样监测，并且用来识别可能的测量误差。例如，如果一般误差等级、例如误差信号的RMS值或者模型参数的调整等级的指示超过某些预定限度，则能够生成适当报警。在一些情况下，所应用的自适应的类型可指示存在测量中的问题。例如，在一些应用中，电容中的相对突然增加可以是极不可能的，并且因而按照对应于电容中的突然增加的方式的模型的自适应可指示可能测量误差。在其他情况下，某种自适应可指示电容中不可接受的降级或测量误差，但是可以不可能只基于模型参数的自适应来在这些可能性之间区分。但是，在这种情况下，有关模块的报警能够被引起（raised），并且暂停（suspended）模块的进一步使用，和/或一些自检例程能够被执行，例如测量装置能够连接到参考电压或电流源。
因此，用于对VSC的子模块的能量储存装置进行建模的适当模型模块连同适当模型自适应模块的使用允许模型输出被用来控制子模块的选择，并且还提供检测子模块的能量储存装置的性质中的任何变化的部件。换言之，模型模块和模型自适应模块共同提供子模块电容器电压的无噪声信号供在阀的控制中使用，并且还提供模块的电容中的任何降级的指示或者可能测量误差的告警。但是将注意，在一些实施例中，模型可用于子模块的选择的控制，而不一定还监测能量储存装置的性质中的任何变化。同样在一些实施例中，模型输出能够与测量值进行比较，以确定性质中的任何变化，而不一定将建模输出用于子模块的段的控制中。
模型模块可实现为硬件模块或软件模块或者硬件和软件的组合。因此，控制设备可包括用于运行计算模型的处理电路系统，并且例如能够包括一个或多个适当编程的处理器。处理器能够是常规CPU或者适当编程的逻辑阵列、例如FPGA阵列等。作为补充或替代，建模电路系统能够包括布置以便对子模块的能量储存装置的行为进行建模的一个或多个电路组件、例如放大器等。同样，模型自适应模块可实现为硬件模块和/或软件模块。
在一些实施例中，可存在用于接收来自阀电压控制电路系统的子模块切换控制信号以及还接收来自阀的至少一个测量信号、例如电流反馈信号的阀的集中模型模块。在这种实施例中，模型可包括各对子模块的单独能量储存装置进行建模的多个模型元件。模型自适应模块对于阀也可以是集中的。在其他实施例中，每个子模块可由单独模型模块来建模，以及每个子模块可包含其自己的模型模块用于对那个子模块的能量储存装置进行建模。
相对用于监测VSC的阀的子模块的能量储存装置的电压以允许在子模块的选择上的控制的方法和设备描述了上面所论述的实施例。提供建模电压(其被驱动以匹配测量值)的模型模块的使用允许实际电压值的组合监测和滤波的方法，但是无需在用于子模块选择控制中之前直接对测量值进行滤波的时间损失。这种方式特别适合监测子模块的能量储存装置、即子模块电容器的电压。但是，相同原理能够应用于监测VSC的其他电气参数，其用于控制其中测量值可遭受噪声，但是控制要求意味着能够没有应用滤波或者应用有限滤波。
具体来说，类似方式可应用于监测阀电流控制、例如无差拍控制的阀电流，其中阀电流被测量并且然后直接用来计算确保电流在一个样本之内被驱动到参考值所要求的阀电压。因此，所建模的电气参数在一些实施例中可以是阀电流。
因此，一般来说，本发明的实施例涉及用于基于至少一个模型(其对转换器的子模块的能量储存装置进行建模)来控制电压源转换器的操作的方法和设备。子模块的能量储存元件的实际电压被测量并且与有关建模值以及根据需要调整的一个或多个模型参数进行比较，以保持建模值匹配测量值。因此，本发明的实施例能够用来监测子模块的能量储存装置的电压，和/或检测能量储存装置的性质中的任何变化。
应当注意，上述实施例图示而不是限制本发明，并且本领域的技术人员将能够设计许多备选实施例，而没有背离所附权利要求书的范围。词语“包括”并不排除除了权利要求书中所列示的那些之外的元件或步骤的存在，“一”或“一个”并不排除多个，以及单个特征或者另一单元可完成权利要求书中所陈述的若干单元的功能。权利要求中的任何参考标号不应当被理解为限制其范围。

Claims (15)

1.一种用于包括能够有选择地连接到电压源转换器的臂中的多个能量储存装置的所述电压源转换器的控制设备，所述设备包括：
模型模块，配置成基于所述电压源转换器的操作和一个或多个模型参数来生成所述电压源转换器的所述能量储存装置的至少一个的电压的建模值；
模型自适应模块，配置成接收所述建模值并且还接收所述至少一个能量储存装置的所述电压的测量值，以确定所述建模值与所述测量值之间的误差，并且基于所述误差来生成用于适配模型的模型控制信号，使得所述建模值基本上对应于所述测量值；以及
控制电路系统，响应于所述模型模块和/或所述模型自适应模块。
2.如权利要求1所述的控制设备，其中，所述模型配置成接收指示所述电压源转换器的电气性质的至少一个反馈信号。
3.如权利要求1或2所述的控制设备，其中，所述控制电路系统配置成接收能量储存装置的所述电压的所述建模值，并且基于所述能量储存装置的所述建模值来控制所述能量储存装置的所述选择性连接。
4.如任何前述权利要求所述的控制设备，其中，所述控制电路系统配置成生成用于控制所述多个能量储存装置的所述选择性连接的切换控制信号，并且其中所述模型模块响应于所述切换控制信号。
5.如任何前述权利要求所述的控制设备，其中，至少一个模型参数与能量储存装置的电容相关。
6.如权利要求5所述的控制设备，其中，所述模型模块配置成接收指示转换器臂中流动的电流的电流反馈信号，以及对于有选择地连接到所述转换器臂中的能量储存装置，通过将电流信号缩放与那个能量储存装置的所述电容相关的所述参数来对电压中的变化进行建模，并且对缩放电流信号求积分。
7.如任何前述权利要求所述的控制设备，其中，所述模型控制信号包括用于将补偿项加入到所述模型模块的信号路径中的反馈控制信号。
8.如任何前述权利要求所述的控制设备，其中，所述模型控制信号是配置成调整与能量储存装置的所述电容相关的参数的控制信号。
9.如任何前述权利要求所述的控制设备，其中，所述控制电路系统配置成监测所述建模值与所述测量值之间的所述误差的量度。
10.如权利要求9所述的控制设备，其中，所述误差的所述量度是所述建模值与所述测量值之间的所确定误差的均方根值。
11.如权利要求9或10所述的控制设备，其中，相对一个或多个阈值来监测所述误差的所述量度和/或所述误差的所述量度中的任何变化。
12.如任何前述权利要求所述的控制设备，包括配置成向能量储存装置的所述电压的所述测量值应用滤波的至少一个滤波器。
13.如任何前述权利要求所述的控制设备，其中，所述控制电路系统配置成以比所述自适应模块对所述测量值进行取样要快的取样率对能量储存装置的所述电压的所述建模值进行取样。
14.一种控制具有能够选择性连接到电压源转换器的臂中的所述能量储存装置的所述电压源转换器的方法，所述方法包括：
基于所述电压源转换器的操作和一个或多个模型参数来生成所述电压源转换器的所述能量储存装置的电压的建模值；
接收所述建模值并且还接收所述能量储存装置的所述电压的测量值，确定所述建模值与所述测量值之间的误差，并且生成模型控制信号以根据需要来调整模型，使得所述建模值基本上对应于所述测量值；以及
基于所述模型的输出来控制所述电压源转换器。
15.一种存储在非暂时存储媒介上的计算机可读代码，在运行于适当处理器上时执行如权利要求14所述的方法。
CN201480066342.1A 2013-12-05 2014-12-05 模块化多电平转换器中的子模块的基于观测器的监测和控制 Active CN105794100B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13195871.2A EP2882089B1 (en) 2013-12-05 2013-12-05 Observer based monitoring and control of submodules in modular multilevel converter
EP13195871.2 2013-12-05
PCT/EP2014/076753 WO2015082698A1 (en) 2013-12-05 2014-12-05 Observer based monitoring and control of submodules in modular multilevel converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105794100A true CN105794100A (zh) 2016-07-20
CN105794100B CN105794100B (zh) 2019-03-08

Family

ID=49759056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480066342.1A Active CN105794100B (zh) 2013-12-05 2014-12-05 模块化多电平转换器中的子模块的基于观测器的监测和控制

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10074988B2 (zh)
EP (1) EP2882089B1 (zh)
CN (1) CN105794100B (zh)
WO (1) WO2015082698A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110999052A (zh) * 2017-07-07 2020-04-10 超级电力研究所有限公司 配备有用于管理交流部分中的功率的模块的转换器
CN111103486A (zh) * 2019-12-23 2020-05-05 国家电网有限公司 一种柔性直流换流阀子模块类型识别方法及阀基控制器

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015010686A1 (de) * 2015-08-19 2017-02-23 Senvion Gmbh Verfahren und System zur Überwachung einer Einzelblattverstellung einer Windenergieanlage
DE102015216892A1 (de) * 2015-09-03 2017-03-09 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Steuerung eines Modularen Multi-Level-Umrichters, Steuereinrichtung für einen Modularen Multi-Level-Umrichter und Modularer Multi-Level-Umrichter mit der Steuereinrichtung
EP3369164A1 (en) * 2015-10-29 2018-09-05 ABB Schweiz AG Sensing failure of a capacitor in a converter
US10460057B2 (en) * 2015-11-10 2019-10-29 Wei Li Apparatus and method for modelling a modular multilevel converter in an electronic simulator
GB2547936A (en) * 2016-03-03 2017-09-06 General Electric Technology Gmbh Fault protection for voltage source converters
ES2805201T3 (es) * 2016-03-18 2021-02-11 Siemens Ag Convertidor multietapa modular
CN105958485A (zh) * 2016-06-14 2016-09-21 中国电力科学研究院 一种柔性互联交直流混合配电网的潮流计算方法
EP3459165B1 (de) * 2016-06-28 2021-03-24 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Umrichter und verfahren zu dessen betrieb
KR101923690B1 (ko) * 2016-11-11 2018-11-29 엘에스산전 주식회사 전력보상장치의 서브모듈성능시험을 위한 합성시험회로 및 그 시험방법
US10355485B2 (en) * 2017-04-20 2019-07-16 University Of Wyoming Variable loop gain using excessive regeneration for a delayed wide-area control system
CN109995067B (zh) * 2019-01-15 2022-02-08 东北电力大学 一种直流配电网换流站多功能备用电源控制方法
EP3713073A1 (de) * 2019-03-19 2020-09-23 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichter und verfahren zu dessen regelung
CN112242049B (zh) * 2019-07-19 2024-09-17 海湾安全技术有限公司 警报发声部件的状态检测
DE102019211634A1 (de) * 2019-08-02 2021-02-04 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betrieb einer elektrischen Energiespeichereinheit sowie entsprechende Vorrichtung, Computerprogramm, maschinenlesbares Speichermedium und elektrische Energiespeichereinheit
CN112583118B (zh) * 2020-11-20 2023-05-23 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司检修试验中心 一种换流站关键设备多维度关联预警方法及系统
EP4027506A1 (de) * 2021-01-08 2022-07-13 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Stromrichter und verfahren zum betreiben des stromrichters
CN113258803B (zh) * 2021-04-28 2023-03-28 上海电机学院 一种模块化多电平变流器的电容电压均衡控制系统、方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120314466A1 (en) * 2010-02-11 2012-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Control of a modular converter having distributed energy stores with the aid of an observer for the currents and an estimating unit for the intermediate circuit energy
WO2013011134A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 Alstom Technology Ltd Regulation method

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2100365B1 (de) 2006-12-08 2018-09-26 Siemens Aktiengesellschaft Überwachung der alterung der kondensatoren in einem umrichter mittels kapazitätsmessung
DE102011107737A1 (de) * 2011-07-14 2013-01-17 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Verfahren zur Steuerung eines Direktumrichters, elektronische Steuerungseinrichtung dafür, Direktumrichter und Computerprogramm
CA2746304A1 (fr) * 2011-07-15 2013-01-15 Hydro-Quebec Systeme de recharge rapide multi-niveaux avec batteries de puissance imbriquees
EP2677653A1 (en) * 2012-06-19 2013-12-25 Siemens Aktiengesellschaft Modular multilevel converter
US20140152109A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 General Electric Company Medium voltage uninterruptible power supply

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120314466A1 (en) * 2010-02-11 2012-12-13 Siemens Aktiengesellschaft Control of a modular converter having distributed energy stores with the aid of an observer for the currents and an estimating unit for the intermediate circuit energy
WO2013011134A1 (en) * 2011-07-20 2013-01-24 Alstom Technology Ltd Regulation method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HAMED NADEMI ET AL: "Capacitor Voltage Monitoring in Modular Multilevel Converter", 《CONFERENCE PROCEEDINGS POWER ELECTRONICS SOUTH AMERICA 2012》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110999052A (zh) * 2017-07-07 2020-04-10 超级电力研究所有限公司 配备有用于管理交流部分中的功率的模块的转换器
CN111103486A (zh) * 2019-12-23 2020-05-05 国家电网有限公司 一种柔性直流换流阀子模块类型识别方法及阀基控制器

Also Published As

Publication number Publication date
CN105794100B (zh) 2019-03-08
US20160308360A1 (en) 2016-10-20
WO2015082698A1 (en) 2015-06-11
US10074988B2 (en) 2018-09-11
EP2882089B1 (en) 2020-09-09
EP2882089A1 (en) 2015-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105794100A (zh) 模块化多电平转换器中的子模块的基于观测器的监测和控制
CN110261712B (zh) 高压互锁系统及其检测方法
Shao et al. Open-circuit fault detection and isolation for modular multilevel converter based on sliding mode observer
EP2439827B1 (en) System for detection of a ground fault in a high resistance ground network
KR900005546B1 (ko) 적응프로세스 제어장치
CN110277946B (zh) 马达控制装置、马达控制程序以及马达控制方法
US11658490B2 (en) Wind energy system and method for identifying low-frequency oscillations in an electrical supply network
EP1465313B1 (en) Method and device for short circuit or open load detection
JP2007166847A (ja) 組電池の容量調整装置
TWI511437B (zh) 功率元件驅動器失效檢測裝置及其檢測方法
JP2020072549A (ja) 電源装置
EP3574562A1 (en) Systems and methods for capacitor module balancing and maintenance
CN1985182A (zh) 被测设备输出信号的评估
CN111521946A (zh) 级联型变流器子模块工况模拟系统及其电流控制方法
US11162988B2 (en) Load impedance tester and measurement method
US7089142B2 (en) Method and device for monitoring the function of an output stage having pulse width modulation
CN116087665A (zh) 一种老化测试系统及装置
CN114280524B (zh) 基于模糊控制的集成电路测试系统校准方法及装置
CN110337594B (zh) 对运行中的电化学装置的未来功能运行预后的改良性表征
US8872378B2 (en) Method for operating a control circuit, particularly for use in a motor vehicle
RU2707579C1 (ru) Способ определения быстродействия систем автоматического управления
CN111600495B (zh) 一种具有阻尼电阻的mmc的子模块控制方法及装置
US10859608B1 (en) Active input voltage sensing for low voltage analog signal detection
CN113866676B (zh) 一种基于卡尔曼滤波的vsc微小故障诊断方法
Kulka et al. Grid inductance estimation by reactive power perturbation for sensor-less scheme based on virtual flux

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Baden, Switzerland

Applicant after: ALSTOM TECHNOLOGY LTD.

Address before: Baden, Switzerland

Applicant before: Alstom Technology Ltd.

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant