RU2474035C2 - Силовой преобразователь с распределенным управлением ячейками - Google Patents

Силовой преобразователь с распределенным управлением ячейками Download PDF

Info

Publication number
RU2474035C2
RU2474035C2 RU2010133169/07A RU2010133169A RU2474035C2 RU 2474035 C2 RU2474035 C2 RU 2474035C2 RU 2010133169/07 A RU2010133169/07 A RU 2010133169/07A RU 2010133169 A RU2010133169 A RU 2010133169A RU 2474035 C2 RU2474035 C2 RU 2474035C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
ref
control unit
capacitor
switching
Prior art date
Application number
RU2010133169/07A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2010133169A (ru
Inventor
Ларс ДЕФНЕС
Леннарт ХАРНЕФОРС
Андерс Й. ПЕТТЕРССОН
Роланд СИЛЬЕСТРЕМ
Гуннар АСПЛУНД
Original Assignee
Абб Текнолоджи Аг
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 Абб Текнолоджи Аг filed Critical Абб Текнолоджи Аг
Publication of RU2010133169A publication Critical patent/RU2010133169A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2474035C2 publication Critical patent/RU2474035C2/ru

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
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0067—Converter structures employing plural converter units, other than for parallel operation of the units on a single load
    • 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
    • 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
    • H02M7/53—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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/539—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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency
    • H02M7/5395—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 using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters with automatic control of output wave form or frequency by pulse-width modulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/60—Arrangements for transfer of electric power between AC networks or generators via a high voltage DC link [HVCD]

Landscapes

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

Abstract

Изобретение относится к силовому преобразованию. Устройство для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока и наоборот содержит систему управления для управления преобразованием напряжения и, по меньшей мере, одну фазную цепь (1), в которой первый (Uvp1) источник напряжения подключен последовательно между первой клеммой (4) постоянного тока и первой клеммой (6) переменного тока и в которой второй (Uvn1) источник напряжения подключен последовательно между первой (6) клеммой переменного тока и второй клеммой (5) постоянного тока. Каждый из источников напряжения содержит, по меньшей мере, первый и второй субмодули (15), соединенные последовательно, причем каждый субмодуль (15) содержит, по меньшей мере, два электронных силовых переключателя (16), соединенные параллельно с, по меньшей мере, одним конденсатором (17). Система управления содержит центральный блок (19) управления и, по меньшей мере, два подблока (20), причем центральный блок (19) управления передает на каждый подблок (20) опорное напряжение (ua_ref) переменного тока и несущий сигнал (s_sw) переключения, и каждый подблок (20) управляет переключением электронных силовых переключателей (16) одного из субмодулей (15) согласно шаблону ШИМ таким образом, чтобы каждый раз, когда несущий сигнал (s_sw) переключения пересекает опорное напряжение (ua_ref) переменного тока, на выходные клеммы (26, 27) соответствующего субмодуля (15) поступало либо напряжение на конденсаторе (17), либо нулевое напряжение. Технический результат - минимизация объема данных передаваемых центральным блоком управления. 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к силовому преобразователю с многоуровневым выходом напряжения, в частности к устройству для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока и наоборот, содержащему систему управления для управления преобразованием напряжения и содержащему, по меньшей мере, одну фазную цепь, в которой первый источник напряжения подключен последовательно между первой клеммой постоянного тока и первой клеммой переменного тока и в которой второй источник напряжения подключен последовательно между первой клеммой переменного тока и второй клеммой постоянного тока, причем каждый из источников напряжения содержит, по меньшей мере, первый и второй субмодули, соединенные последовательно, причем каждый субмодуль содержит, по меньшей мере, два электронных силовых переключателя, соединенных параллельно с, по меньшей мере, одним конденсатором.
Предшествующий уровень техники
Известные в технике многоуровневые преобразователи используются для снижения гармонических искажений в выходном сигнале преобразователей источников напряжения. Многоуровневый преобразователь - это преобразователь, где выходное напряжение или в случае многофазного преобразователя напряжения может находиться на нескольких дискретных уровнях.
Из уровня техники известны различные системы и способы для управления преобразованием напряжения многоуровневого силового преобразователя. В DE 10103031, WO 2008/067784 и в докладе Marquardt и др.: “New Concept for High Voltage - Modular Multilevel Converter”, Power Electronics Specialists Conference (PESC), 2004, Аахен, Германия, раскрыта система управления для многоуровневого преобразователя, основная топология которого показана на фиг.1. Преобразователь представляет собой трехфазный преобразователь, имеющий три фазные цепи 1, 2 и 3. Каждая фазная цепь содержит два так называемых плеча, соединенных последовательно: положительное, верхнее плечо, подключенное к первой клемме 4 постоянного тока на положительном уровне напряжения, и отрицательное, нижнее плечо, подключенное ко второй клемме 5 постоянного тока на нулевом или отрицательном уровне напряжения. Каждое положительное плечо содержит последовательно соединенные верхний источник напряжения Uvpi и первый дроссель 9, 11 или 13, соответственно, и каждое отрицательное плечо содержит второй дроссель 10, 12 или 14, соответственно, и нижний источник напряжения Uvni, где i означает номер соответствующей фазной цепи. Средняя точка или точка соединения между первым и вторым дросселями каждой фазной цепи подключена к клемме 6, 7 или 8 переменного тока, соответственно. Все фазные цепи подключены параллельно друг другу и к двум клеммам 4 и 5 постоянного тока. Преобразование переменного тока в постоянный ток осуществляется путем надлежащего управления источниками напряжения Uvpi и Uvni фазных цепей с течением времени. В общем случае такой преобразователь может иметь любое количество P фазных цепей в зависимости от количества фаз, которое имеет напряжение переменного тока. Пример однофазного многоуровневого преобразователя можно найти в статье M. Glinka и R. Marquardt, “A new ac/ac multilevel converter family”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, т. 52, № 3, июнь 2005 г., стр. 662-669.
Общая схема источников напряжения Uvpi и Uvni, соответственно, каждого плеча, известная из вышеупомянутых источников информации, отвечающих уровню техники, представлена на фиг.2. Каждый источник напряжения выполнен в виде цепочки последовательно соединенных субмодулей 15, причем в одной цепочке содержится, по меньшей мере, два субмодуля 15. Суммарное количество цепочек соединенных субмодулей 15 на плечо ниже обозначено как N, где N больше 1, и может составлять несколько сотен.
На фиг.3 показаны два разных варианта осуществления 15a и 15b субмодулей 15, известные из DE 10103031. В каждом источнике напряжения возможна любая комбинация субмодулей. Субмодули имеют вид коммутационных ячеек, каждая из которых содержит два последовательно соединенных полупроводниковых вентиля и большой конденсатор 17 постоянного тока, поддерживающий постоянное напряжение в целях накопления энергии. Каждый из двух вентилей снабжен безынерционным диодом 28, подключенным втречно-параллельно с электронным силовым переключателем 16 с возможностью управляемого открытия и закрытия, примером которого может быть транзистор, запираемый (GTO) тиристор или их последовательное и/или параллельное соединение. В зависимости от того какой из двух электронных силовых переключателей 16 открыт, соответствующий субмодуль 15 может находиться в одном из двух переключаемых состояний, при этом на выходные клеммы 26 и 27 подается нулевое напряжение в первом состоянии или мгновенное напряжение uc_k на конденсаторе во втором состоянии. Буква k обозначает номер субмодуля 15 в соответствующем плече фазной цепи, где 1≤k≤N. В результате два вентиля субмодуля 15 предназначены для подключения и отключения конденсатора 17 электрической цепи соответствующего плеча для обеспечения нужного преобразования между напряжениями переменного и постоянного тока, и также с возможностью регулировки среднего значения напряжения uc_k на конденсаторе 17.
Что касается управления известными многоуровневыми преобразователями, Glinka и др. предлагают осуществлять централизованное управление переключением электронных силовых переключателей для всех субмодулей конкретного плеча. Когда система управления определяет, что должно произойти событие переключения, для переключения выбирается субмодуль, в котором напряжение на конденсаторе максимально отклоняется от опорного напряжения при условии, что направление тока позволяет уменьшить отклонение. Это позволяет препятствовать отклонению напряжений на всех конденсаторах субмодулей от опорного напряжения.
В публикации WO 2008/067784 A1 раскрыта система управления для многоуровневого преобразователя согласно фиг.1, содержащая центральный блок управления 18 и плечевые блоки 29 управления, где количество плечевых блоков 29 управления равно суммарному количеству плеч преобразователя, т.е. 2·P=6. Центральный блок 18 управления управляет выходным током преобразователя путем определения опорных значений для каждого плечевого блока 29 управления в зависимости от разных измерений, например, тока и напряжения преобразователя. В соответствии с опорными значениями плеч плечевые блоки 29 управления осуществляют индивидуальные функции управления для переключения каждого из субмодулей 15 в соответствующем плече.
В статье Hirofumi Akagi и др. “Control and Performance of a Transformerless Cascade PWM STATCOM With Star Configuration”, IEEE Trans. on Industry Applications, т. 43, № 4, июль/август 2007, описан статический синхронный компенсатор (STATCOM), использующий трехфазный многоуровневый преобразователь с многокаскадными однофазными H-мостами в каждой фазе. Система управления STATCOM состоит из полностью цифровой схемы управления на основе одного DSP (цифровой сигнальный процессор) и трех FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица). Три несущих сигнала сдвинуты по фазе на 2π/3 друг от друга для применения сдвинутых по фазе ШИМ к H-мостам каждой фазы. DSP регулярно посылает пару опорных напряжений на один из трех FPGA.
Краткое изложение существа изобретения
Задачей настоящего изобретения является создание силового преобразователя вышеописанного вида с упрощенной системой управления.
Эта задача решается посредством устройства по п. 1.
Вышеописанная система управления устройства для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока и наоборот содержит согласно изобретению центральный блок управления и, по меньшей мере, два подблока, причем центральный блок управления передает на каждый подблок опорное напряжение переменного тока и несущий сигнал переключения, и каждый подблок управляет переключением электронных силовых переключателей одного субмодуля согласно шаблону ШИМ таким образом, чтобы каждый раз, когда несущий сигнал переключения пересекает опорное напряжение переменного тока, то либо напряжение на конденсаторе, либо нулевое напряжение поступало бы на выходные клеммы соответствующего субмодуля.
Изобретение основано на понимании того факта, что известная система управления с центральным блоком управления и плечевыми блоками управления обладает тем недостатком, что каждый плечевой блок управления должен по отдельности управлять переключением всех его соответствующих субмодулей, т.е. для каждого субмодуля плечевой блок управления должен генерировать его собственные входные или опорные значения. Соответственно, для каждого субмодуля на плечевом блоке управления должны устанавливаться и выполняться индивидуальные функции управления, и при установке системы управления, требуется подключать каждый субмодуль к соответствующему интерфейсу на плечевом блоке управления.
В отличие от этого можно смоделировать систему управления на основании способа управления, как описано в патентной заявке PCT/EP2008/050120. Основной принцип этого способа управления состоит в осуществлении переключения субмодулей согласно широтно-импульсной модуляции (ШИМ) в распределенном режиме, а не в централизованном режиме, где один из двух сигналов, связанных с ШИМ, опорное напряжение переменного тока или несущий сигнал переключения распределен по времени.
Опорное напряжение переменного тока является опорным значением для каждого источника напряжения и, таким образом, для каждого плеча. Несущий сигнал переключения идентичен по форме для всех субмодулей каждого плеча. Центральный блок управления генерирует опорное напряжение переменного тока для каждого плеча, а также несущий сигнал переключения и передает их на подблоки управления или подблоки, причем каждый подблок связан с одним из субмодулей плеч. Подблоки сравнивают несущий сигнал переключения и опорное напряжение переменного тока и инициируют переключение и, таким образом, изменение состояния соответствующего субмодуля с первого состояния во второе состояние или наоборот, каждый раз, когда несущий сигнал переключения пересекает опорное напряжение переменного тока.
Необходимое распределение одного из двух сигналов, связанных с ШИМ, может осуществляться либо в центральном блоке управления, либо в каждом подблоке. Помимо возможной генерации индивидуальной задержки по времени, все функции генерации управления и переключения, осуществляемые подблоками, идентичны друг другу, поскольку каждый подблок осуществляет связь только с одним субмодулем, который идентичен всем остальным субмодулям. Соответственно, обеспечивается истинно модульная конструкция не только силового электронного оборудования, но и системы управления, что облегчает разработку функций управления и упрощает установку, особенно проводки, а также обслуживание и технический осмотр многоуровневого силового преобразователя.
Как отмечено выше, один из двух сигналов, связанных с ШИМ, должен распределяться по времени. Это делается таким образом, чтобы события переключения вентилей в субмодулях происходили последовательно для субмодулей в каждом плече. Задача состоит в том, чтобы препятствовать одновременному переключению вентилей двух или более ячеек. Необходимый задержанный по времени несущий сигнал переключения или опорное напряжение переменного тока для каждого из подблоков одного плеча может генерироваться центральным блоком управления в том смысле, что центральный блок управления должен передавать индивидуальные опорные сигналы на каждый из подблоков, что не позволяет в полной мере пользоваться выгодами модульной конструкции.
Вместо этого предпочтительно, чтобы центральный блок управления посылал одни и тот же несущий сигнал переключения и опорное напряжение переменного тока на все подблоки одного плеча, тем самым минимизируя объем данных, передаваемых центральным блоком управления. Низкая скорость передачи данных имеет преимущество в отношении как надежности связи, так и затрат.
Если одни и те же несущий сигнал переключения и опорное напряжение переменного тока передаются центральным блоком управления на одно плечо, каждый подблок может применять необходимую задержку по времени к одному из двух сигналов, связанных с ШИМ, по отдельности до сравнения сигналов друг с другом.
В предпочтительном варианте осуществления задержка по времени заранее задана для каждого подблока, таким образом, чтобы задержанные несущие сигналы переключения или опорные напряжения переменного тока, соответственно, всех подблоков были равномерно распределены по времени относительно друг друга. Было показано, что равномерное распределение по времени одного из двух сигналов дает гладкую кривую напряжения переменного тока на клеммах переменного тока силового преобразователя, с низкой чувствительностью к гармоникам и другим возмущениям, поступающим из сети напряжения переменного тока, подключенной к клеммам переменного тока.
Для равномерного распределения по времени задержку по времени предпочтительно выбирают как функцию фазового сдвига 2π/(pM) между соседними подблоками, где p - количество импульсов, заданное как период времени опорного напряжения переменного тока, деленное на период времени несущего сигнала переключения, и M - количество субмодулей на фазную цепь, M=2·N.
В качестве несущего сигнала переключения предпочтительно использовать пилообразный сигнал.
В дополнительном варианте осуществления изобретения каждый подблок прибавляет значение поправки к амплитуде опорного напряжения переменного тока до осуществления ШИМ, в особенности до осуществления сравнения двух сигналов, связанных с ШИМ. Значение поправки выбирается пропорциональным разности между мгновенным напряжением uc_k на конденсаторе и опорным напряжением uc_ref на конденсаторе. Это препятствует отклонению всех напряжений uc_k на конденсаторе субмодулей от их соответствующего опорного значения uc_ref. В результате среднее значение напряжения на конденсаторе поддерживается, по существу, на одном и том же заранее заданном уровне, что обеспечивает надежное и быстрое управление силовым преобразователем и, таким образом, еще более гладкую кривую напряжения переменного тока на клеммах переменного тока.
Дополнительного повышения качества кривой напряжения переменного тока на клеммах переменного тока можно добиться, когда каждый подблок отфильтровывает низкочастотные составляющие сигнала разности между мгновенным напряжением uc_k на конденсаторе и опорным напряжением uc_ref на конденсаторе до прибавления его к амплитуде опорного напряжения переменного тока.
В конкретном варианте осуществления центральный блок управления передает опорное напряжение uc_ref на конденсаторе на каждый подблок, что предпочтительно по причине простоты передачи одного и того же значения для всех подблоков одного плеча.
Дополнительно предусмотрено, что каждый подблок передает мгновенное напряжение uc_k соответствующего конденсатора на центральный блок управления. Центральный блок управления может обрабатывать все значения напряжения на конденсаторе и создавать информацию, которая представляет общее состояние накопления энергии силового преобразователя. На основании этой информации центральный блок управления может, помимо прочего, генерировать надлежащие опорное напряжение uc_ref на конденсаторе и опорное напряжение переменного тока для каждого плеча.
В дополнительных вариантах осуществления центральный блок управления и подблоки обмениваются дополнительными сигналами друг с другом. В одной конфигурации центральный блок управления передает на подблоки сигнал BLK порядка, который представляет собой логический сигнал, определяющий, разрешено ли переключение соответствующего субмодуля или определенных вентилей в субмодуле. Альтернативно сигнал BLK порядка может рассылаться на все подблоки одновременно, что приводит к одновременной блокировке всех электронных силовых переключателей в преобразователе. В этом случае и согласно одному из вышеозначенных вариантов осуществления центральный блок управления может передавать на все подблоки одного плеча преобразователя одни и те же данные, а именно опорное напряжение переменного тока и несущий сигнал переключения для этого плеча, а также идентичное опорное напряжение uc_ref на конденсаторе и идентичный сигнал BLK порядка. Это позволяет минимизировать трудовые и финансовые затраты на реализацию и обслуживание силового преобразователя.
В еще одном варианте осуществления подблоки могут передавать информацию статуса на центральный блок управления. Одна такая информация статуса может представлять собой в случае, когда каждый из электронных силовых переключателей содержит последовательное соединение полупроводниковых устройств, например, транзисторов или запираемых GTO транзисторов, величину nh_k, указывающую количество полупроводниковых устройств в соответствующем полупроводниковом силовом переключателе, которые все еще управляемы, т.е. работоспособны. Такой сигнал может использоваться центральным блоком управления для генерации информации об оставшейся возможности преобразования напряжения силового преобразователя и для регулировки значений опорного напряжения uc_ref на конденсаторе и опорного напряжения переменного тока, соответственно.
Другая предусмотренная информация статуса представляет собой сигнал FAIL_k указания отказа субмодуля, который представляет собой логический сигнал, указывающий отказ в соответствующем субмодуле. Этот сигнал FAIL_k центральный блок управления может быть использован для мониторинга состояния и защиты, например, для принятия решения, когда нужно запретить переключение определенных субмодулей, и, таким образом, когда активировать соответствующий сигнал BLK порядка.
Что касается физической реализации системы управления возможны разные подходы. Подблоки могут представлять собой, например, устройства, которые объединены с субмодулями, но также могут располагаться на удалении от соответствующего субмодуля и подключены к нему посредством оптоволоконного кабеля или другого подходящего соединения. Подблоки могут содержать для обработки данных цифровой сигнальный процессор (DSP), вентильную матрицу, программируемую пользователем (FPGA), специализированную интегральную схему (ASIC) или их комбинацию. Центральный блок управления может осуществлять связь с 2·N·P подблоками с использованием электронной схемы и/или оптоволоконных кабелей. Обычно используется цифровая сигнализация с последовательной и/или параллельной связью.
Краткое описание чертежей
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:
фиг.1 изображает топологию преобразователя, известного из уровня техники;
фиг.2 изображает схему источников напряжения в фазных цепях преобразователя, показанного на фиг.1, согласно уровню техники;
фиг.3 изображает два разных варианта осуществления субмодулей в преобразователе, показанном на фиг.1 и 2;
фиг.4 изображает одну фазную цепь преобразователя с распределенной системой управления согласно изобретению;
фиг.5 изображает принцип связи в распределенной системе управления, показанной на фиг.4;
фиг.6 изображает подробную схему одного из подблоков, показанных на фиг.4;
фиг.7 изображает индивидуальные несущие сигналы переключения для шести из шестнадцати электронных силовых переключателей фазной цепи, показанной на фиг.4;
фиг.8 изображает диаграмму несущего сигнала переключения одного электронного силового переключателя и скорректированного опорного напряжения переменного тока для этого электронного силового переключателя.
Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения
Фиг.1-3 были объяснены выше в отношении структуры многоуровневого силового преобразователя и его системы управления согласно уровню техники.
Устройство для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока и наоборот согласно изобретению может содержать одну фазную цепь или несколько фазных цепей в зависимости от того сколько фаз имеет напряжение переменного тока. На фиг.4 показана одна фазная цепь 1 преобразователя согласно изобретению, где компоненты, описанные со ссылкой на фиг.1-3, имеют те же обозначения. В верхнем источнике напряжения верхнего плеча между первой клеммой 4 постоянного тока и первым дросселем 9 четыре субмодуля 15 типа 15b (см. фиг.3) соединены последовательно, и аналогичное последовательное соединение четырех субмодулей 15 типа 15b образует нижний источник напряжения нижнего плеча между вторым дросселем 10 и второй клеммой 5 постоянного тока. Соответственно, число N для показанной фазной цепи 1 равно 4 и число M равно 8. Верхний и нижний источники напряжения, соответственно, подключены через первый и второй дроссель, соответственно, к первой клемме 6 переменного тока. Трансформатор 21 и фильтрующее оборудование 22 показаны здесь на стороне переменного тока фазной цепи 1, т.е. напрямую подключенными к первой клемме 6 переменного тока.
Система управления для управления преобразованием напряжения преобразователя переменного тока в постоянный или наоборот, как показано, содержит центральный блок 19 управления и восемь подблоков 20, причем каждый из подблоков соответствует и подключен к одному из восьми субмодулей 15. На фиг.4 пунктирные линии схематически показывают, что подблоки 20 взаимодействуют, в частности, с электронными силовыми переключателями 16 и с конденсатором 17 соответствующего субмодуля 15. Между центральным блоком 19 управления и подблоками 15 штрихпунктирные соединительные линии 25 указывают передачу данных от центрального блока 19 управления на подблоки 15 и наоборот.
На фиг.5 показан общий принцип связи системы управления, принадлежащей верхнему плечу фазной цепи 1, показанной на фиг.4. Центральный блок 19 управления передает опорные данные REF через первую шину 24 данных на подблоки 20, и подблоки 20 возвращают данные CELL_k информации субмодуля, при N=4 и 1≤k≤N, через вторую шину 23 данных на центральный блок 19 управления. Первая и вторая шины 23 и 24 данных можно реализовать в виде отдельных однонаправленных шин или как общую двунаправленную шину, с использованием последовательных или параллельных протоколов связи. Для их физической реализации можно использовать электронную схему и/или оптоволоконные кабели.
В конкретном варианте осуществления изобретения опорные данные REF для верхнего плеча фазной цепи 1 содержат, помимо прочего, опорное напряжение ua_ref переменного тока и несущий сигнал s_sw переключения, которые идентичны для всех четырех подблоков 20 этого плеча. Несущий сигнал s_sw переключения согласно этому варианту осуществления является пилообразным сигналом. Каждый подблок 20 применяет задержку по времени к принятому несущему сигналу s_sw переключения, где задержка по времени равна фазовому сдвигу на 2π/pM между соседними подблоками 20, где p - количество импульсов, заданное как период времени опорного напряжения ua_ref переменного тока, деленный на период времени несущего сигнала s_sw переключения, и где M равно 8 в этом конкретном примере.
Кроме этого ua_ref и s_sw, опорные данные REF дополнительно содержат опорное напряжение uc_ref на конденсаторе для конденсатора 17 каждого субмодуля 15 и сигнал BLK порядка, который указывает, разрешено ли переключение соответствующего субмодуля 15, причем в этом конкретном варианте осуществления общее опорное напряжение uc_ref на конденсаторе и общий сигнал BLK порядка передается на все подблоки 20 плеча. Это значит, что передаются идентичные опорные данные REF, т.е. на первой шине данных 24 необходимо разместить только один пакет данных REF=[ua_ref; s_sw; uc_ref; BLK].
Каждые данные CELL_k информации субмодуля содержат мгновенное напряжение uc_k соответствующего конденсатора 17, которое измеряется датчиком и обрабатывается соответствующим подблоком 20. Подблок 20 использует принятое опорное напряжение uc_ref на конденсаторе и измеренное и, таким образом, мгновенное напряжение uc_k для определения значения поправки, пропорционального разности между мгновенным напряжением uc_k конденсатора 17 и опорным напряжением uc_ref на конденсаторе. Каждый подблок 20 прибавляет значение поправки к амплитуде опорного напряжения ua_ref переменного тока. После этого каждый подблок 20 использует задержанный несущий сигнал переключения и скорректированное опорное напряжение переменного тока для управления переключением электронных силовых переключателей 16 соответствующего субмодуля 15 согласно шаблону ШИМ, таким образом, чтобы каждый раз, когда задержанный несущий сигнал переключения пересекает скорректированное опорное напряжение переменного тока, на выходные клеммы 26 и 27 субмодуля 15 поступало либо напряжение на конденсаторе 17, либо нулевое напряжение.
Данные CELL_k информации субмодуля дополнительно содержат информацию статуса, а именно числа nh1_k и nh2_k, указывающие количество работоспособных полупроводниковых устройств в двух полупроводниковых силовых переключателях 16 субмодуля 15, и сигнал FAIL_k указания отказа субмодуля. Соответственно, пакет данных для каждого подблока 20, показанного на фиг.5, имеет следующий вид: CELL_k=[uc_k, nh1_k, nh2_k, FAIL_k].
Различные элементы каждого из подблоков 20, которые осуществляют вышеописанные функции управления, подробно показаны на фиг.6. Подблок 20 содержит первое средство 29, сконфигурированное для обеспечения индивидуального пилообразного напряжения 35 с задержкой по времени для управления электронными силовыми переключателями 16 субмодуля 15. Пилообразные напряжения для всех субмодулей 15 фазной цепи 1, показанной на фиг.4, идентичны, но равномерно распределены по времени относительно друг друга с вышеописанным фазовым сдвигом 2π/pM между соседними субмодулями 15. Рассматривая пилообразные напряжения в порядке субмодулей 15, начиная с самого верхнего субмодуля, который напрямую подключен к первой клемме 4 постоянного тока, и заканчивая самым нижним субмодулем, который напрямую подключен ко второй клемме 5 постоянного тока, можно видеть равномерное распределение по времени. Для упрощения иллюстрации, на фиг.7 показаны пилообразные напряжения 30-35 верхних шести из восьми субмодулей 15 фазной цепи 1.
Подблок 20, показанный на фиг.6, также содержит второе средство 36, сконфигурированное для генерации скорректированного опорного напряжения 37 переменного тока для соответствующего субмодуля 15 с той же частотой и фазой, что и у других субмодулей 15. Опорное переменное напряжение ua_ref имеет, таким образом, такую же частоту, что и напряжение на стороне переменного тока преобразователя, например, 50 Гц или 60 Гц. Подблок 20 дополнительно содержит средство 38 управления, сконфигурированное для управления соответствующим субмодулем 15 согласно шаблону ШИМ, таким образом, чтобы электронные силовые переключатели 16 переключались для смены состояния переключения с первого состояния ко второму состоянию и наоборот каждый раз, когда пилообразное напряжение 35 с задержкой по времени пересекает скорректированное опорное напряжение 37 переменного тока, как показано на фиг.7. Соответственно, в порядке примера, верхний электронный силовой переключатель 16 субмодуля 15 может открываться и нижний электронный силовой переключатель 16 может закрываться в точке пересечения 39 для обеспечения нулевого напряжения на клеммах 26, 27, до следующей точки 39 пересечения, в которой верхний электронный силовой переключатель 16 закрывается, и нижний электронный силовой переключатель 16 открывается для подачи напряжения uc_k на конденсаторе 17 между двумя клеммами 26, 27 до следующей точки пересечения 40, и т.д.
Подблок 20 принимает от датчика 41 измеренное напряжение uc_k на конденсаторе 17. Третье средство 42 подблока 20 предназначено для сравнения этого напряжения uc_k, которое является постоянным напряжением, с опорным напряжением uc_ref на конденсаторе, принятым в качестве одного из опорных сигналов REF от центрального блока 19 управления. Второе средство 36 сконфигурированно для вычисления значения смещения или поправки, зависящего от результата сравнения третьего средства 42 и для прибавления этого значения поправки к опорному напряжению ua_ref переменного тока, которое также принимается от центрального блока 19 управления. На практике это означает, что амплитуда опорного напряжения ua_ref переменного тока для единичного субмодуля 15 растет или падает, когда напряжение на конденсаторе 17, принадлежащем этому субмодулю, отклоняется от среднего напряжения на всех конденсаторах субмодулей фазной цепи 1.
На фиг.8 показано значительное снижение амплитуды опорного напряжения ua_ref переменного тока в подблоке 20, показанном на фиг.6, приводящее к скорректированному опорному напряжению 37' переменного тока. На фиг.8 дополнительно показано только индивидуальное пилообразное напряжение 35' для соответствующего субмодуля 15. Таким образом, шаблон ШИМ субмодуля 15, показанного на фиг.6, определяется точками пересечения кривых 35' и 37' на фиг.8, которые существенно отличаются от соответствующих точек пересечения на фиг.7. Оказалось, что этот способ индивидуальной регулировки опорного напряжения переменного тока для каждого субмодуля оказывает балансирующее влияние на постоянные напряжения на конденсаторах субмодулей, так что, если напряжение на конденсаторе субмодуля падает ниже среднего напряжения постоянной полярности всех конденсаторов, регулировка амплитуды опорного напряжения переменного тока приведет к увеличению напряжения на этом конденсаторе. Наоборот, если напряжение на конденсаторе превысит среднее значение, напряжение будет снижаться в результате коррекции амплитуды ua_ref.

Claims (14)

1. Устройство для преобразования напряжения постоянного тока в напряжение переменного тока и наоборот, содержащее систему управления для управления преобразованием напряжения и, по меньшей мере, одну фазную цепь (1), в которой первый (Uvp1) источник напряжения подключен последовательно между первой клеммой (4) постоянного тока и первой клеммой (6) переменного тока, и второй (Uvn1) источник напряжения подключен последовательно между первой клеммой (6) переменного тока и второй клеммой (5) постоянного тока, причем каждый из источников напряжения содержит, по меньшей мере, первый и второй субмодули (15), соединенные последовательно, причем каждый субмодуль (15) содержит, по меньшей мере, два электронных силовых переключателя (16), соединенных параллельно с, по меньшей мере, одним конденсатором (17), отличающееся тем, что
система управления содержит центральный блок (19) управления и столько же подблоков (20), сколько субмодулей (15), причем центральный блок (19) управления выполнен с возможностью передачи на каждый подблок (20) опорного напряжения (ua_ref) переменного тока и несущего сигнала (s_sw) переключения, при этом каждый подблок (20) выполнен с возможностью управления переключением электронных силовых переключателей (16) одного из субмодулей (15) согласно шаблону ШИМ, так чтобы каждый раз, когда несущий сигнал (s_sw) переключения пересекает опорное напряжение (ua_ref) переменного тока, инициировалось изменение состояния соответствующего субмодуля (15) с первого состояния во второе состояние или наоборот, причем на выходные клеммы (26, 27) соответствующего субмодуля (15) во втором состоянии подается напряжение на конденсаторе (17), а в первом состоянии подается нулевое напряжение, причем центральный блок (19) управления конфигурирован для передачи одинакового опорного напряжения (ua_ref) переменного тока и одинакового несущего сигнала (s_sw) переключения на все подблоки (20), принадлежащие одному и тому же источнику напряжения (Uvp1, Uvn1).
2. Устройство по п.1, в котором каждый подблок (20) конфигурирован для применения индивидуальной задержки по времени к несущему сигналу (s_sw) переключения до осуществления управления ШИМ.
3. Устройство по п.1, в котором каждый подблок (20) конфигурирован для применения индивидуальной задержки по времени к опорному напряжению (ua_ref) переменного тока до осуществления управления ШИМ.
4. Устройство по п.2 или 3, в котором задержка по времени заранее задана для каждого подблока (20), так чтобы задержанные несущие сигналы переключения или опорные напряжения переменного тока соответственно всех подблоков (20) были равномерно распределены по времени относительно друг друга.
5. Устройство по п.4, в котором задержка по времени равна фазовому сдвигу на 2π/(рМ) между соседними подблоками (20), где р - количество импульсов, заданное как период времени опорного напряжения (ua_ref) переменного тока, деленный на период времени несущего сигнала (s_sw) переключения, и М - количество субмодулей (15) на фазную цепь (1).
6. Устройство по п.1, в котором несущий сигнал (s_sw) переключения является пилообразным сигналом.
7. Устройство по п.1, в котором каждый подблок (20) конфигурирован для прибавления значения поправки к амплитуде опорного напряжения (ua_ref) переменного тока до осуществления ШИМ, причем значение поправки пропорционально разности между мгновенным напряжением (uc_k) на конденсаторе (17) и опорным напряжением (uc_ref) на конденсаторе.
8. Устройство по п.7, в котором каждый подблок (20) конфигурирован для отфильтровывания низкочастотных составляющих сигнала разности между мгновенным напряжением (uc_k) на конденсаторе (17) и опорным напряжением (uc_ref) на конденсаторе до его сложения с амплитудой опорного напряжения (ua_ref) переменного тока.
9. Устройство по п.8, в котором центральный блок (19) управления конфигурирован для передачи опорного напряжения (uc_ref) на конденсаторе на каждый подблок (20).
10. Устройство по любому из пп.7-9, в котором каждый подблок (20) конфигурирован для передачи мгновенного напряжения (uc_k) на своем соответствующем конденсаторе (17) на центральный блок (19) управления.
11. Устройство по п.1, в котором центральный блок (19) управления конфигурирован для передачи на подблоки (20) сигнала (BLK) порядка, определяющего, разрешено ли переключение, по меньшей мере, одного из электронных силовых переключателей (16).
12. Устройство по п.1, в котором подблоки (20) конфигурированы для передачи информации (nh_k, FAIL_k) статуса на центральный блок (19) управления.
13. Устройство по п.1, в котором каждый из подблоков (20) подключен к соответствующему субмодулю (15) через оптоволоконный кабель.
14. Устройство по п.1, в котором центральный блок (19) управления и подблоки (20) конфигурированы для осуществления связи друг с другом через последовательную или параллельную шину данных или через беспроводное соединение.
RU2010133169/07A 2008-01-08 2008-12-23 Силовой преобразователь с распределенным управлением ячейками RU2474035C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EPPCT/EP2008/050120 2008-01-08
PCT/EP2008/050120 WO2009086927A1 (en) 2008-01-08 2008-01-08 A method for controlling a voltage source converter and a voltage converting apparatus
PCT/EP2008/068222 WO2009087063A1 (en) 2008-01-08 2008-12-23 Power converter with distributed cell control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010133169A RU2010133169A (ru) 2012-02-20
RU2474035C2 true RU2474035C2 (ru) 2013-01-27

Family

ID=39870316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010133169/07A RU2474035C2 (ru) 2008-01-08 2008-12-23 Силовой преобразователь с распределенным управлением ячейками

Country Status (8)

Country Link
US (2) US8385097B2 (ru)
EP (2) EP2241002B1 (ru)
KR (2) KR101392117B1 (ru)
CN (2) CN101911463B (ru)
CA (2) CA2709758C (ru)
HK (2) HK1151635A1 (ru)
RU (1) RU2474035C2 (ru)
WO (2) WO2009086927A1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634910C2 (ru) * 2013-08-02 2017-11-08 Мейденша Корпорейшн Многоуровневое силовое преобразовательное устройство
RU2661638C2 (ru) * 2013-08-15 2018-07-18 Сименс Акциенгезелльшафт Многоуровневый преобразователь
RU2730279C2 (ru) * 2016-07-05 2020-08-21 Сьюпергрид Инститьют Модуль управления внутренней энергией преобразователя

Families Citing this family (52)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010069399A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-24 Abb Technology Ag A voltage source converter
DE102009034354A1 (de) 2009-07-17 2011-01-27 Siemens Aktiengesellschaft Sternpunktreaktor
JP4969614B2 (ja) * 2009-07-21 2012-07-04 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP5449893B2 (ja) 2009-07-21 2014-03-19 株式会社日立製作所 電力変換装置
JP4934703B2 (ja) * 2009-07-21 2012-05-16 株式会社日立製作所 電力変換装置
EP2486645B1 (en) * 2009-10-06 2018-01-10 ABB Research Ltd. Modified voltage source converter structure
ES2519165T3 (es) 2010-01-14 2014-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Método y sistema de control para controlar la conversión de potencia en un convertidor de potencia
BR112012021253A2 (pt) * 2010-02-23 2017-11-14 Abb Research Ltd usina elétrica com capacidade para carregar baterias elétricas, estação para carregar baterias e uso da usina.
US8564981B2 (en) * 2010-04-15 2013-10-22 Abb Research Ltd. Modular multi-level power converter with second and third order harmonics reduction filter
EP2577858B1 (en) * 2010-06-01 2017-08-09 ABB Schweiz AG Precision switching for carrier based pwm
US8575882B2 (en) * 2010-07-16 2013-11-05 Rockwell Automation Technologies, Inc. Power layer generation of inverter gate drive signals
JP5477237B2 (ja) * 2010-09-13 2014-04-23 オムロン株式会社 パワーコンディショナ
WO2012040257A1 (en) * 2010-09-21 2012-03-29 Curtiss-Wright Electro-Mechanical Corporation Two terminal multilevel converter
US8760122B2 (en) * 2011-04-05 2014-06-24 Abb Research Ltd Modular multilevel converter with cell-connected battery storages
CN102377324B (zh) 2011-10-18 2013-09-04 吕遥 适合于高压应用的变流桥臂及其应用系统
KR101251166B1 (ko) * 2011-12-12 2013-04-04 주식회사 효성 전력 변환 시스템의 모듈 스위칭 제어 장치 및 방법
WO2013091676A1 (en) 2011-12-19 2013-06-27 Abb Technology Ltd Multilevel voltage source converter
EP2801143A1 (en) * 2012-01-05 2014-11-12 American Power Conversion Corporation Methods and apparatus for controlling power switches via a digital communication bus
KR20150035501A (ko) * 2012-03-09 2015-04-06 커티스-라이트 일렉트로-메카니칼 코포레이션 Ｍ２ｌｃ 시스템 및 이의 제어 방법
JP5963531B2 (ja) 2012-05-15 2016-08-03 オムロン株式会社 インバータ装置および太陽光発電システム
EP2926448B1 (en) * 2012-11-27 2017-05-31 ABB Schweiz AG A multilevel converter with cells being selected based on phase arm current
WO2014094868A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 Abb Technology Ltd Overmodulation type pulse dropping in pwm for converter cells in a modular|multilevel ac/dc converter
EP2750271A1 (en) * 2012-12-28 2014-07-02 Alstom Technology Ltd Control circuit
US9941813B2 (en) 2013-03-14 2018-04-10 Solaredge Technologies Ltd. High frequency multi-level inverter
EP2797217A1 (en) * 2013-04-23 2014-10-29 ABB Technology AG Distributed controllers for a power electronics converter
CN103280989B (zh) * 2013-05-15 2017-02-08 南京南瑞继保电气有限公司 一种换流器及其控制方法
CN103326608B (zh) * 2013-06-06 2016-07-06 南京南瑞继保电气有限公司 一种子模块、相单元、电压源型多电平换流器及控制方法
US9252681B2 (en) 2013-08-30 2016-02-02 General Electric Company Power converter with a first string having controllable semiconductor switches and a second string having switching modules
EP2854282A1 (en) * 2013-09-30 2015-04-01 Alstom Technology Ltd Submodule identification in a modular multilevel converter by means of measuring signal propagation times from the central controller
US9325273B2 (en) 2013-09-30 2016-04-26 General Electric Company Method and system for driving electric machines
EP2863534B1 (en) * 2013-10-16 2018-09-26 General Electric Technology GmbH Voltage source converter
US9318974B2 (en) 2014-03-26 2016-04-19 Solaredge Technologies Ltd. Multi-level inverter with flying capacitor topology
EP2928054A1 (de) 2014-03-31 2015-10-07 Siemens Aktiengesellschaft Modulare Stromrichterschaltung mit Submodulen, die im Linearbetrieb betrieben werden
KR101666712B1 (ko) 2014-05-13 2016-10-14 엘에스산전 주식회사 모듈형 멀티레벨 컨버터
KR101630510B1 (ko) * 2014-05-13 2016-06-14 엘에스산전 주식회사 모듈형 멀티레벨 컨버터
KR101711947B1 (ko) * 2014-12-29 2017-03-03 주식회사 효성 모듈러 멀티레벨 컨버터
EP3070827B1 (en) * 2015-03-16 2022-09-07 General Electric Technology GmbH Start-up of hvdc networks
EP3070799B1 (en) * 2015-03-16 2018-11-21 General Electric Technology GmbH Start-up of hvdc networks
EP3101805B1 (en) 2015-06-01 2019-04-03 Aros Electronics AB Dc bus ripple reduction
KR102020323B1 (ko) * 2015-07-02 2019-11-04 엘에스산전 주식회사 모듈형 멀티 레벨 컨버터 및 모듈형 멀티 레벨 컨버터의 전압 밸런싱 제어 방법
JP6595275B2 (ja) * 2015-09-18 2019-10-23 株式会社東芝 電力変換器の制御装置
CN209134293U (zh) * 2016-01-19 2019-07-19 西门子股份公司 多电平转换器
KR102485425B1 (ko) 2016-05-02 2023-01-04 엘에스일렉트릭(주) 파워 디바이스 제어 시스템
EP3300470A1 (de) * 2016-09-22 2018-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Umrichter
KR101923690B1 (ko) * 2016-11-11 2018-11-29 엘에스산전 주식회사 전력보상장치의 서브모듈성능시험을 위한 합성시험회로 및 그 시험방법
US10734916B2 (en) * 2017-04-21 2020-08-04 Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation Power conversion device
US10972016B2 (en) * 2018-10-24 2021-04-06 Solaredge Technologies Ltd. Multilevel converter circuit and method
EP3654510A1 (en) * 2018-11-19 2020-05-20 Maschinenfabrik Reinhausen GmbH Pre-charging a modular multilevel converter
US20200350833A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-05 The Regents Of The University Of California Pyramid-type multilevel converter topology
CN110112943B (zh) * 2019-05-20 2021-04-16 广东工业大学 一种双端多电平逆变电路及逆变系统
US11682968B2 (en) * 2020-04-09 2023-06-20 Virginia Tech Intellectual Properties, Inc. Control of power converters having integrated capacitor blocked transistor cells
KR102572441B1 (ko) * 2021-03-08 2023-08-30 엘에스일렉트릭(주) 서브 모듈을 스위칭 제어하기 위한 vbe 제어기 및 이를 포함하는 mmc 방식의 statcom 시스템

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2259628C2 (ru) * 2002-05-13 2005-08-27 Коломейцев Владимир Леонидович Многоуровневый инвертор напряжения и способ его управления
US7206211B2 (en) * 2002-10-09 2007-04-17 Abb Ab Converter and a method for controlling a converter
JP2007325480A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology パワー集積化回路

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62163589A (ja) * 1986-01-13 1987-07-20 Hitachi Ltd パルス幅変調インバ−タによる誘導電動機の制御装置
JPH0746918B2 (ja) * 1987-06-03 1995-05-17 株式会社日立製作所 電力変換装置
US5003455A (en) * 1990-08-14 1991-03-26 Polyspede Electronics Corporation Circuitry and method for controlling the firing of a thyristor
US5642275A (en) * 1995-09-14 1997-06-24 Lockheed Martin Energy System, Inc. Multilevel cascade voltage source inverter with seperate DC sources
US6101109A (en) * 1998-03-23 2000-08-08 Duba; Greg A. Static power converter multilevel phase driver containing power semiconductors and additional power semiconductor to attenuate ripple voltage
DE10103031B4 (de) * 2001-01-24 2011-12-01 Siemens Ag Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern und Verfahren zur Steuerung einer derartigen Stromrichterschaltung
CN1238940C (zh) * 2003-03-20 2006-01-25 清华大学 一种使直流侧电压保持平衡的电路
SE527687C2 (sv) * 2004-08-31 2006-05-09 Abb Technology Ltd Anordning och metod för styrning av en spänningsstyv strömriktare
US7321500B2 (en) * 2005-04-29 2008-01-22 Abb Technology Ltd. Electric power converter
DE102005040543A1 (de) 2005-08-26 2007-03-01 Siemens Ag Stromrichterschaltung mit verteilten Energiespeichern
DE102005045090B4 (de) 2005-09-21 2007-08-30 Siemens Ag Verfahren zur Steuerung eines mehrphasigen Stromrichters mit verteilten Energiespeichern
KR100689325B1 (ko) * 2005-10-25 2007-03-08 엘에스산전 주식회사 Ｈ-브리지 멀티-레벨 인버터
KR100734050B1 (ko) * 2005-12-26 2007-06-29 현대중공업 주식회사 에이치-브릿지 멀티레벨 인버터를 이용한 전동기 피드백제어방법
JP4811917B2 (ja) * 2005-12-27 2011-11-09 三菱電機株式会社 電力変換装置
US7485987B2 (en) * 2006-02-23 2009-02-03 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Power converting device
KR100738572B1 (ko) * 2006-06-07 2007-07-11 현대중공업 주식회사 이중화 제어부를 갖는 에이치-브릿지 멀티레벨 인버터
CN2938567Y (zh) * 2006-08-15 2007-08-22 唐山开诚电器有限责任公司 全数字矿井提升机隔爆兼本安四象限变频调速系统
CN101548458B (zh) 2006-12-08 2012-08-29 西门子公司 具有分布式储能器的模块化变流器的控制
US7848121B2 (en) * 2007-05-14 2010-12-07 Honeywell International Inc. Advanced matrix converter and method for operation
US8339823B2 (en) 2008-03-20 2012-12-25 Abb Technology Ag Voltage source converter
ES2519165T3 (es) * 2010-01-14 2014-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Método y sistema de control para controlar la conversión de potencia en un convertidor de potencia

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2259628C2 (ru) * 2002-05-13 2005-08-27 Коломейцев Владимир Леонидович Многоуровневый инвертор напряжения и способ его управления
US7206211B2 (en) * 2002-10-09 2007-04-17 Abb Ab Converter and a method for controlling a converter
JP2007325480A (ja) * 2006-06-05 2007-12-13 National Institute Of Advanced Industrial & Technology パワー集積化回路

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634910C2 (ru) * 2013-08-02 2017-11-08 Мейденша Корпорейшн Многоуровневое силовое преобразовательное устройство
RU2661638C2 (ru) * 2013-08-15 2018-07-18 Сименс Акциенгезелльшафт Многоуровневый преобразователь
US10033211B2 (en) 2013-08-15 2018-07-24 Siemens Aktiengesellschaft Multilevel converter and method utilizing blocking periods for balancing the voltages of capacitors of the submodules of the multilevel converter
RU2730279C2 (ru) * 2016-07-05 2020-08-21 Сьюпергрид Инститьют Модуль управления внутренней энергией преобразователя

Also Published As

Publication number Publication date
EP2241002B1 (en) 2018-06-20
RU2010133169A (ru) 2012-02-20
CN101919152B (zh) 2013-07-31
EP2241003A1 (en) 2010-10-20
HK1151635A1 (en) 2012-02-03
US8400796B2 (en) 2013-03-19
CA2709758A1 (en) 2009-07-16
KR20100095460A (ko) 2010-08-30
KR101392117B1 (ko) 2014-05-07
US20100328977A1 (en) 2010-12-30
CA2709699C (en) 2016-01-26
US8385097B2 (en) 2013-02-26
CA2709699A1 (en) 2009-07-16
WO2009086927A1 (en) 2009-07-16
EP2241003B1 (en) 2015-07-15
CN101919152A (zh) 2010-12-15
CN101911463A (zh) 2010-12-08
EP2241002A1 (en) 2010-10-20
CA2709758C (en) 2016-05-10
HK1151636A1 (en) 2012-02-03
WO2009087063A1 (en) 2009-07-16
US20110222323A1 (en) 2011-09-15
KR20100094561A (ko) 2010-08-26
CN101911463B (zh) 2013-09-04
KR101599565B1 (ko) 2016-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2474035C2 (ru) Силовой преобразователь с распределенным управлением ячейками
US11038435B2 (en) Converter, electrical polyphase system and method for efficient power exchange
US10044294B2 (en) Apparatus and method for controlling asymmetric modular multilevel converter
CA2558001C (en) Multilevel converter based intelligent universal transformer
US4941079A (en) Pulse width modulation power transmission system
Li et al. Distributed balancing control for modular multilevel series/parallel converter with capability of sensorless operation
RU2555744C2 (ru) Многоуровневый инвертор
EP3053242B1 (en) Voltage source converter
Guzmán et al. Selective harmonic elimination in multimodule three-phase current-source converters
WO2001047095A2 (en) Step wave power converter
AU2011372308A1 (en) Converter
US9209679B2 (en) Method and apparatus for transferring power between AC and DC power systems
CN116093946A (zh) 柔性交流可控互联装置及启动控制方法
Abbasi et al. Novel controllers based on instantaneous pq power theory for transformerless SSSC and STATCOM
CN106887946A (zh) 基于模块化多电平换流器的无功补偿装置
WO2021105016A1 (en) 4-phase multilevel converter with neutral connection and cascaded h-bridges in the 3 ac phases
Galeshi et al. A dynamic voltage restorer using multilevel cascaded inverter and capacitors as energy sources
WO2021048295A1 (en) Uninterruptible power supply, ups, for connecting a multiphase load to an ac source and a dc source
US20200403407A1 (en) Device and method for controlling a load flow in an alternating-voltage network
CN113937995B (zh) 一种低频输电系统的软启动方法及存储介质
EP3982531A1 (en) Power converters
Gurguiatu et al. P-tool-a software application for choosing the topology for active power filters
Sau et al. Cascaded U-Cell multilevel converter for STATCOM applications
Han et al. Operation principles and control strategies of cascaded H-bridge multilevel active power filter
Kotwal et al. Modeling and simulation of different topologies for VSI based static synchronous series compensator

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20180809

PD4A Correction of name of patent owner