JP6208803B2 - モジュール型マルチレベルコンバータ及びモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法 - Google Patents
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Description
12、13、14、15、16、17 駆動部
20、21、22、23、24、25 アームモジュール
110 入力部
120 メモリ
130 決定部
140 加重値算出部
150 差異算出部
160 状態変換部
Claims (17)
- モジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法において、
入力部によって、アームモジュールに含まれるn個のサブモジュールそれぞれに対する状態情報を受信するステップと、
前記入力部によって、前記n個のサブモジュールをm個のサブモジュールグループにグループ化するステップと、
決定部によって、前記受信されたn個のサブモジュールそれぞれに対する状態情報のうち、前記m個のサブモジュールグループのうち第1サブモジュールグループに含まれたサブモジュールそれぞれに対する第1状態情報を受信するステップと、
前記決定部によって、メモリに既に記憶された前記n個のサブモジュールそれぞれに対する状態情報のうち、前記第1サブモジュールグループに含まれないサブモジュールそれぞれに対する第2状態情報を受信するステップと、
前記決定部によって、前記第1状態情報及び前記第2状態情報を利用してサブモジュールのスイッチングを制御するステップと、
前記決定部によって、前記第1状態情報を前記メモリにアップデートするステップとを含む、モジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。 - 前記第1状態情報及び第2状態情報それぞれは、オン/オフ状態情報及びサブモジュール電圧を含む、請求項1に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。
- 前記n個のサブモジュールそれぞれに対する状態情報に基づいて、前記n個のサブモジュールそれぞれに対する加重値情報を算出するステップをさらに含む、請求項2に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。
- 前記サブモジュールのスイッチングを制御するステップは、
前記加重値情報を、前記第1状態情報に含まれたサブモジュール電圧及び前記第2状態情報に含まれたサブモジュール電圧に反映するステップを含む、請求項3に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。 - 前記加重値情報は、正の電圧値、負の電圧値、及び0を含み、
前記電圧値が、前記第1状態情報に含まれたサブモジュール電圧及び前記第2状態情報に含まれたサブモジュール電圧に加減される、請求項4に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。 - 前記サブモジュールのスイッチングを制御するステップは、
前記加重値情報が反映されたn個のサブモジュールをオン状態サブモジュールグループ及びオフ状態サブモジュールグループにグループ化するステップと、
前記オン状態サブモジュールグループに含まれたサブモジュールのうち最小サブモジュール電圧を有するサブモジュール及び最大サブモジュール電圧を有するサブモジュール、並びに、前記オフ状態サブモジュールグループに含まれたサブモジュールのうち最小サブモジュール電圧を有するサブモジュール及び最大サブモジュール電圧を有するサブモジュールを決定するステップとをさらに含む、請求項4に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。 - 前記グループ化するステップは、
オン状態サブモジュールグループまたはオフ状態サブモジュールグループに含まれるように、前記オン/オフ状態情報に基づいて、前記加重値情報が反映されたn個のサブモジュールそれぞれがオン状態であるか、オフ状態であるかを判断するステップを含む、請求項6に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。 - 前記決定部によって、前記n個のサブモジュールグループに含まれたサブモジュールそれぞれに対する状態情報はm回を周期にして受信される、請求項1に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。
- 前記m回の周期の間に、前記m個のサブモジュールグループそれぞれに含まれるサブモジュールそれぞれに対する状態情報が1回ずつ受信される、請求項8に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。
- 差異値情報及び前記アームモジュールのアーム電流に基づいて、オン状態サブモジュールグループに対する最小サブモジュール電圧を有するサブモジュール及び最大サブモジュール電圧を有するサブモジュール、並びに、オフ状態サブモジュールグループに対する最小サブモジュール電圧を有するサブモジュール及び最大サブモジュール電圧を有するサブモジュールのうち少なくとも1つのサブモジュールの状態を変更させるステップをさらに含む、請求項1に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。
- 前記差異値情報は、制御部から伝達された基準電圧と前記アームモジュールのアーム電圧との間の差異値である、請求項10に記載のモジュール型マルチレベルコンバータの電圧バランシング制御方法。
- アームモジュールに含まれるn個のサブモジュールそれぞれに対する状態情報が記憶されているメモリと、
前記アームモジュールから前記n個のサブモジュールそれぞれに対する状態情報が入力され、前記n個のサブモジュールをm個のサブモジュールグループにグループ化する入力部と、
前記m個のサブモジュールグループのうち第1サブモジュールグループに含まれるサブモジュールそれぞれに対する第1状態情報を受信して、前記メモリに既に記憶されたn個のサブモジュールそれぞれに対する状態情報のうち前記第1サブモジュールグループに含まれないサブモジュールそれぞれに対する第2状態情報を受信して、前記第1状態情報及び前記第2状態情報を利用してサブモジュールのスイッチング制御を決定する決定部とを含む、モジュール型マルチレベルコンバータ。 - 前記第1状態情報及び第2状態情報それぞれは、オン/オフ状態情報及びサブモジュール電圧を含み、
前記n個のサブモジュールそれぞれに対する状態情報に基づいて、前記n個のサブモジュールそれぞれに対する加重値情報を算出する加重値算出部とをさらに含む、請求項12に記載のモジュール型マルチレベルコンバータ。 - 前記加重値情報は、正の電圧値、負の電圧値、及び0を含む、請求項13に記載のモジュール型マルチレベルコンバータ。
- 前記決定部は、前記電圧値を、前記第1状態情報に含まれたサブモジュール電圧及び前記第2状態情報に含まれたサブモジュール電圧に加減させる、請求項14に記載のモジュール型マルチレベルコンバータ。
- 前記決定部は、オン状態サブモジュールグループまたはオフ状態サブモジュールグループに含まれるように、前記オン/オフ状態情報に基づいて、前記加重値情報が反映されたn個のサブモジュールそれぞれがオン状態であるか、オフ状態であるかを判断する、請求項15に記載のモジュール型マルチレベルコンバータ。
- 前記決定部は、前記判断結果に基づいて、前記加重値情報が反映されたn個のサブモジュールをオン状態サブモジュールグループ及びオフ状態サブモジュールグループにグループ化して、前記オン状態サブモジュールグループに含まれたサブモジュールのうち最小サブモジュール電圧を有するサブモジュール及び最大サブモジュール電圧を有するサブモジュール、並びに、前記オフ状態サブモジュールグループに含まれたサブモジュールのうち最小サブモジュール電圧を有するサブモジュール及び最大サブモジュール電圧を有するサブモジュールを決定する、請求項16に記載のモジュール型マルチレベルコンバータ。
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Families Citing this family (12)
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DE102016200473A1 (de) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Umrichteranordnung sowie Verfahren zu deren Betrieb |
EP3381116B1 (de) * | 2016-01-19 | 2020-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Modularer multilevelumrichter |
KR102660122B1 (ko) * | 2017-02-08 | 2024-04-24 | 엘에스일렉트릭(주) | 모듈형 멀티레벨컨버터 및 그 제어방법 |
KR102393893B1 (ko) * | 2017-04-17 | 2022-05-03 | 엘에스일렉트릭(주) | 전력보상장치의 서브모듈의 성능시험을 위한 시험 회로 |
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KR101958298B1 (ko) * | 2017-08-18 | 2019-03-15 | 한국전력공사 | Hvdc 컨버터 스위칭 제어 장치 및 클러스터 스트림 버퍼방식 hvdc 컨버터 |
CN109274283A (zh) * | 2018-08-29 | 2019-01-25 | 中国电力科学研究院有限公司 | 基于动态分层排序的控制mmc电容电压平衡的方法及系统 |
KR102086530B1 (ko) * | 2018-11-14 | 2020-03-09 | 한국전기연구원 | 모듈러 멀티레벨 컨버터 서브모듈의 커패시터 전압 조정 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체 |
CN111505524B (zh) * | 2019-01-30 | 2022-09-23 | 台达电子工业股份有限公司 | 级联变换器的在线监测方法及所适用的级联变换器 |
KR102300064B1 (ko) * | 2019-08-30 | 2021-09-09 | 한국전력공사 | 모듈형 멀티레벨 컨버터의 서브모듈에 포함되는 커패시터의 전압 균형 제어 장치 및 방법 |
JP6856099B2 (ja) * | 2019-09-06 | 2021-04-07 | 株式会社明電舎 | 直列多重インバータの制御装置 |
CN111952993B (zh) * | 2020-07-30 | 2022-06-14 | 山东鲁软数字科技有限公司智慧能源分公司 | 一种模块化级联式电力电子变压器均衡控制系统及方法 |
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Cited By (2)
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