【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统，特别涉及一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法及系统。
技术介绍
1、柔性直流输电技术是一种新型的直流输电技术，较常规直流输电技术，柔性直流输电具有可控性强，体积小，谐波小等优势，是直流输电技术未来的主要发展方向。柔性直流输电变流器是完成ac/dc变换的关键设备，现有柔性直流输电变流器拓扑较多，以模块化多电平变流器(modular multilevel converter，mmc)为代表的拓扑由于其模块化结构，利于电压、容量的扩增，因而得到了较为广范的应用。但是，mmc具有三相12桥臂，其模块数量非常多，体积大、成本高，一定层度上阻碍了柔性直流输电技术的应用。
2、新型的ac/dc变换器拓扑较mmc可减少近80％的模块电容，成本、体积显著降低。对于土地资源稀缺的应用，如海上风电、城市电网等，具有非常显著的小占地优势，应用前景良好。
3、但由于新型ac/dc变换器拓扑结构与现有柔性直流输电变流器明显不同，存在一些问题——开关电容阀和新型开关阀在电路上是并联连接的，当开关电容阀输出电压增加，且高于新型开关阀关断桥臂的新型开关模块电压之和时，开关电容阀会向新型开关阀的模块电容充电。由于开关电容阀和新型开关阀之间的并联连接的阻抗很小，仅含有杂散元器件的阻抗，故充电电流极大，易造成电路元器件损坏。
4、因此，需要设计一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法及系统，以解决上述技术问题。
技术实现思路
1、针对上述技术问题，本专利技术
2、步骤s1：检测是否使能开关电容阀dv/dt控制，以及是否使能新型开关阀保电控制；
3、步骤s2：若开关电容阀dv/dt控制使能，则执行开关电容阀dv/dt控制；若新型开关阀保电控制使能，则执行新型开关阀保电控制；
4、步骤s3：若收到变换器停机指令，则所述方法结束；反之，则跳转至步骤s1。
5、进一步的，所述变换器包括开关阀单元，其中，
6、所述开关阀单元包括串联的三个开关阀子单元，所述开关阀子单元包括并联的所述的开关电容阀和两个所述新型开关阀，所述开关电容阀包括多个串联的开关电容模块；所述新型开关阀包括通过连接中点连接的上桥臂和下桥臂，所述上桥臂和下桥臂均包括多个串联的功率模块。
7、进一步的，开关电容阀dv/dt控制，包括：
8、步骤sa1：收到指令控制开关电容阀输出电压usc升高△usc，其中，usc为开关电容阀输出电压；
9、步骤sa2：若附加判定未使能，则执行步骤s3.1；反之，则执行附加判定，即步骤sa3.2；
10、步骤sa3.1：控制开关电容阀输出电压以不高于k的斜率随时间升高△usc，并结束开关电容阀dv/dt控制；
11、步骤sa3.2：判断usc’与uhmax’之间的大小，并根据判断的结果，执行结束开关电容阀dv/dt控制，其中，usc’为电压升高△usc后，开关电容阀输出电压的值，uhmax’为其中一个新型开关阀关断桥臂的功率模块电压之和以及另一个新型开关阀关断桥臂的功率模块电压之和中的最小者；
12、进一步的，判断usc’与uhmax’之间的大小，并根据判断的结果，执行结束开关电容阀dv/dt控制，包括：
13、若usc’≤uhmax’，则允许开关电容阀输出电压不限制斜率的升高△usc，并结束开关电容阀dv/dt控制；
14、若usc’>uhmax’，则首先允许开关电容阀输出电压不限制斜率的升高uhmax’-usc，再允许开关电容阀输出电压以不高于k的斜率随时间升高usc’与uhmax’之间的差值，并结束开关电容阀dv/dt控制。
15、进一步的，新型开关阀保电控制，包括：
16、步骤sb1：若同步投切控制未使能，则执行步骤sb2.1；反之，执行步骤sb2.2；
17、步骤sb2.1：若灵活控制使能，即步骤sb2.1.1使能，则执行步骤sb2.1.1；反之，执行步骤sb2.1.2；
18、步骤sb2.1.1：检测uhmax’是否小于控制阈值uth，若小于则执行步骤sb2.1.2；反之，直接结束新型开关阀保电控制；
19、步骤sb2.1.2：检测计时是否到达重复执行周期t，若计时≥t，则执行同步投切控制，并等待延时tc后，取消同步投切控制，且计时清零，并重新计时，同时结束新型开关阀保电控制；反之，直接结束新型开关阀保电控制；
20、步骤sb2.2：执行同步投切控制，并结束新型开关阀保电控制。
21、进一步的，同步投切，包括：
22、选择新型开关阀关断桥臂中的m个功率模块，使选择的功率模块的下管的全控型功率半导体开关器件导通。
23、进一步的，控制阈值满足uth≤n*usm，其中，usm为新型开关阀中桥臂上的功率模块的额定电压，n为每个桥臂含有的功率模块数。
24、进一步的，所述变换器包括还包括第一滤波支路，其中：
25、所述开关阀单元的两端分别连接有直流正母线和直流负母线，其中，直流正母线上串联有直流电感l1和l2，直流负母线上串联有直流电感l3和l4；第一滤波支路的两端分别连接在l1和l2之间的连接点，以及l3和l4之间的连接点；
26、l1的一端与变换器的直流端口的正极端连接，l3的一端与变换器的直流端口的负极端连接；
27、每个开关阀子单元的两个连接中点均连接有第二滤波支路，其中，每个第二滤波支路还连接有变压器，三个所述变压器的相同侧绕组的其中一端之间连接形成变换器的交流端口。
28、进一步的，所述开关电容模块为半桥模块、全桥模块以及混合模块中的任意一种或多种的组合，其中：
29、所述混合模块包括串联的第一数量的半桥模块和串联的第二数量的全桥模块，串联的第一数量的半桥模块与串联的第二数量的全桥模块串联。
30、进一步的，所述功率模块包括并联的第一桥臂、均压电容c1和耗能元件h1，其中：
31、所述第一桥臂包括功率开关器件t1以及二极管d1，所述二极管d1的阳极连接在功率开关器件t1的阳极或集电极；
32、所述均压电容c1的一端与二极管d1的阴极连接，所述均压电容c1的另一端与功率开关器件t1的阴极或发射极连接，所述功率开关器件t1上反并联有二极管d2。
33、进一步的，所述第一滤波支路包括第一滤波器，其中：
34、所述第一滤波器为单调谐滤波器、带阻尼的单调谐滤波器、一阶高通滤波器、带阻尼的一阶高通滤波器、二阶高通滤波器、双调谐滤波器、带阻尼的双调谐滤波器、三调谐滤波器中的任意一种或组合。
35、进一步的，所述第二滤波支路包括第二滤波器，其中：
36、所述第二滤波器为l滤波器、lc滤波器、带阻尼的lc滤波器、lcl滤波器、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，所述变换器包括开关阀单元，其中，
3.根据权利要求2所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，开关电容阀dv/dt控制，包括：
4.根据权利要求3所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，判断Usc’与Uhmax’之间的大小，并根据判断的结果，执行结束开关电容阀dv/dt控制，包括：
5.根据权利要求4所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，新型开关阀保电控制，包括：
6.根据权利要求5所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，同步投切，包括：
7.根据权利要求5所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，控制阈值满足Uth≤N*Usm，其中，Usm为新型开关阀中桥臂上的功率模块的额定电压，N为每个桥臂含有的功率模块数。
8.根据权利要求2-7任一项所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中
9.根据权利要求8所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，所述开关电容模块为半桥模块、全桥模块以及混合模块中的任意一种或多种的组合，其中：
10.根据权利要求8所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，所述功率模块包括并联的第一桥臂、均压电容C1和耗能元件H1，其中：
11.根据权利要求8所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，所述第一滤波支路包括第一滤波器，其中：
12.根据权利要求8所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制方法，其中，所述第二滤波支路包括第二滤波器，其中：
13.一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制系统，其中，所述系统包括：
14.根据权利要求13所述的一种新型AC/DC变换器浪涌电流抑制系统，其中，所述变换器包括开关阀单元，其中，
...【技术特征摘要】
1.一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法，其中，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法，其中，所述变换器包括开关阀单元，其中，
3.根据权利要求2所述的一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法，其中，开关电容阀dv/dt控制，包括：
4.根据权利要求3所述的一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法，其中，判断usc’与uhmax’之间的大小，并根据判断的结果，执行结束开关电容阀dv/dt控制，包括：
5.根据权利要求4所述的一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法，其中，新型开关阀保电控制，包括：
6.根据权利要求5所述的一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法，其中，同步投切，包括：
7.根据权利要求5所述的一种新型ac/dc变换器浪涌电流抑制方法，其中，控制阈值满足uth≤n*usm，其中，usm为新型开关阀中桥臂上的功率模块的额定电压，n为每个桥臂含有的功率模块数。
【专利技术属性】
技术研发人员：曾嵘，赵彪，张雪垠，白睿航，屈鲁，余占清，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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