本發(fā)明涉及直流輸電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)：

隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，基于模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)得到快速發(fā)展。在基于模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)中，由于模塊化多電平換流器中包括的子模塊數(shù)目較多，因此，需要通過控制模塊對(duì)該模塊化多電平換流器中各子模塊進(jìn)行控制。

但是，現(xiàn)有的基于模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)中，控制模塊與模塊化多電平換流器的各子模塊之間的光纖通訊沒有冗余配置，當(dāng)模塊化多電平換流器的某一子模塊與控制模塊之間的光纖通訊出現(xiàn)故障時(shí)，該子模塊就無法與控制模塊之間通訊，導(dǎo)致控制模塊無法對(duì)該子模塊進(jìn)行控制，從而影響整個(gè)基于模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)及控制方法，用于提高基于模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)的可靠性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)，采用如下技術(shù)方案：

該模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)包括：模塊化多電平換流器和控制模塊，所述模塊化多電平換流器包括多個(gè)子模塊，每個(gè)所述子模塊均與所述控制模塊相連，且相鄰兩個(gè)所述子模塊相互連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)具有以下有益效果：

在本發(fā)明提供的模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)中，模塊化多電平換流器中的子模塊不僅與控制模塊相連，而且相鄰兩個(gè)子模塊相互連接，則當(dāng)該模塊化多電平換流器中的某一子模塊與控制模塊之間的連接出現(xiàn)故障時(shí)，控制模塊雖然不能直接與該子模塊進(jìn)行信號(hào)的傳遞時(shí)，但控制模塊可通過與該子模塊相鄰且連接的子模塊，與該子模塊進(jìn)行信號(hào)的傳遞，進(jìn)而對(duì)該子模塊進(jìn)行控制，從而提高了基于上述模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)的可靠性。

本發(fā)明實(shí)施例還提供一種模塊化多電平換流器控制方法，采用如下技術(shù)方案：

該模塊化多電平換流器控制方法使用上述模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)對(duì)所述模塊化多電平換流器進(jìn)行控制，所述模塊化多電平換流器控制方法包括：

所述模塊化多電平換流器中任一子模塊與所述控制模塊連接故障時(shí)，所述子模塊為通訊故障子模塊；所述控制模塊通過連接所述通訊故障子模塊的相鄰子模塊與所述通訊故障子模塊通訊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的模塊化多電平換流器控制方法的有益效果與上述模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)的有益效果相同，故此處不再進(jìn)行贅述。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為包括本發(fā)明實(shí)施例提供的模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的模塊化多電平換流器中子模塊供電電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

1—模塊化多電平換流器， 11—子模塊， 2—控制模塊，

21—極控系統(tǒng)， 22—閥控系統(tǒng)， 111—子模塊供電單元，

112—無線電能傳輸電路， 1121—雙向變換電路， 1122—線圈，

3—控制回路， 4—取能電源， 41—主電源，

42—輔助電源。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

本發(fā)明實(shí)施例提供一種模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)，具體地，如圖1所示，該模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)包括：模塊化多電平換流器1和控制模塊2，模塊化多電平換流器包括多個(gè)子模塊11，每個(gè)子模塊11均與控制模塊2相連，且相鄰兩個(gè)子模塊11相互連接，示例性地，相鄰兩個(gè)子模塊11可通過兩條單向通訊光纖相互連接。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)中，未對(duì)模塊化多電平換流器1中的子模塊11的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，上述模塊化多電平換流器1中的子模塊11的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可以是現(xiàn)有的半橋結(jié)構(gòu)、全橋結(jié)構(gòu)或者箝位結(jié)構(gòu)等，本發(fā)明實(shí)施例不進(jìn)行限定。

在上述模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)中，當(dāng)模塊化多電平換流器1中子模塊11與控制模塊2之間的連接正常時(shí)，控制模塊2可通過光纖直接與子模塊11進(jìn)行信號(hào)的傳遞，對(duì)子模塊11進(jìn)行控制和保護(hù)；當(dāng)模塊化多電平換流器中的某一子模塊11與控制模塊2之間的連接出現(xiàn)故障時(shí)，控制模塊2則不能直接與該子模塊11進(jìn)行信號(hào)的傳遞，此時(shí)，控制模塊2可通過與該子模塊11相鄰且連接的子模塊11，與該子模塊11進(jìn)行信號(hào)的傳遞，進(jìn)而對(duì)該子模塊11進(jìn)行控制。

在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，模塊化多電平換流器1中的子模塊11不僅與控制模塊2相連，而且相鄰兩個(gè)子模塊11相互連接，則當(dāng)該模塊化多電平換流器1中的某一子模塊11與控制模塊2之間的連接出現(xiàn)故障時(shí)，控制模塊2雖然不能直接與該子模塊11進(jìn)行信號(hào)的傳遞時(shí)，但控制模塊2可通過與該子模塊11相鄰且連接的子模塊11，與該子模塊11進(jìn)行信號(hào)的傳遞，進(jìn)而對(duì)該子模塊11進(jìn)行控制，從而提高了基于上述模塊化多電平換流器1的直流輸電系統(tǒng)的可靠性。

示例性地，如圖1所示，每個(gè)子模塊11可分別通過下行光纖和上行光纖與控制模塊2相連，當(dāng)然也可以采用其他類似的連接方式實(shí)現(xiàn)子模塊11與控制模塊2的連接。

具體地，當(dāng)模塊化多電平換流器中1的某一子模塊11與控制模塊2之間的連接出現(xiàn)故障時(shí)，控制模塊2不能直接與該子模塊11進(jìn)行信號(hào)的傳遞，此時(shí)，一方面，與控制模塊2之間的連接出現(xiàn)故障的子模塊11，可將信號(hào)通過單向光纖傳輸至與其連接的相鄰子模塊11，相鄰子模塊11即可通過上行光纖將信號(hào)傳輸至控制模塊2；另一方面，控制模塊2得到信號(hào)之后，又可將控制該子模塊11的信號(hào)通過下行光纖傳輸至與其連接的相鄰子模塊11，相鄰子模塊11通過另一條單向光纖，將控制該子模塊11的信號(hào)傳輸給該子模塊，進(jìn)而對(duì)該子模塊11進(jìn)行控制。

可選地，如圖1所示，上述控制模塊2包括相互連接的極控系統(tǒng)21和閥控系統(tǒng)22，每個(gè)子模塊11均與閥控系統(tǒng)22相連。

示例性地，極控系統(tǒng)21和閥控系統(tǒng)22可分別通過值班信號(hào)光纖、上行光纖和下行光纖相互連接。

此外，如圖2所示，每個(gè)子模塊11均可包括子模塊供電單元111，以及用于使相鄰子模塊11相互供電的無線電能傳輸電路112，控制系統(tǒng)中設(shè)有用于為控制系統(tǒng)中的控制回路3供電的取能電源4，子模塊供電單元111和無線電能傳輸電路112分別與取能電源4相連。

需要說明的是，本發(fā)明實(shí)施例提供的控制系統(tǒng)中，包括多個(gè)獨(dú)立的取能電源4和多個(gè)獨(dú)立的控制回路3，每個(gè)子模塊11獨(dú)立為一個(gè)取能電源4和一個(gè)控制回路3供電。

在上述模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)中，當(dāng)任一子模塊11中子模塊供電單元111出現(xiàn)故障時(shí)，該子模塊11則可通過該子模塊11中設(shè)置的無線電能傳輸電路112獲取與該子模塊相鄰且連接的子模塊11的電能，向與該子模塊11相連的取能電源4供電，使取能電源4為控制回路3供電。

可選地，如圖2所示，無線電能傳輸電路112包括相互連接的雙向變換電路1121和線圈1122，雙向變換電路1121與取能電源4相連。

示例性地，如圖2所示，取能電源4包括主電源41和輔助電源42，子模塊供電單元111分別與主電源41和輔助電源42相連，無線電能傳輸電路112與輔助電源42的相連。

具體地，當(dāng)子模塊11中的子模塊供電單元111與主電源41均正常工作時(shí)，主電源41通過子模塊供電單元111中的電容從子模塊供電單元111處高位取能，為控制回路3供電，此時(shí)輔助電源42不工作；當(dāng)子模塊供電單元111正常工作，主電源41出現(xiàn)故障時(shí)，輔助電源42可通過子模塊供電單元111中的電容從子模塊供電單元111處高位取能，為控制回路3供電；當(dāng)該子模塊11中的子模塊供電單元111出現(xiàn)故障時(shí)，則輔助電源42即可通過與其相連的無線電能傳輸電路112以及線圈1122接收與該子模塊11相鄰的子模塊11提供的電能，與其相鄰的子模塊11中的輔助電源42從該子模塊11中的子模塊供電單元111處高位取能，并通過該子模塊11中的無線電能傳輸電路112和線圈1122將電能傳輸至該出現(xiàn)故障的子模塊11。

實(shí)施例二

本發(fā)明實(shí)施例提供一種模塊化多電平換流器控制方法，使用本發(fā)明實(shí)施例一中提供的模塊化多電平換流器控制系統(tǒng)對(duì)模塊化多電平換流器進(jìn)行控制，具體地，該模塊化多電平換流器的控制方法包括：模塊化多電平換流器中任一子模塊與控制模塊連接故障時(shí)，子模塊為通訊故障子模塊；控制模塊通過連接通訊故障子模塊的相鄰子模塊與通訊故障子模塊通訊。

示例性地，如圖1所示，當(dāng)模塊化多電平換流器中的某一子模塊11與控制模塊2之間的連接出現(xiàn)故障時(shí)，控制模塊2則不能直接與該子模塊11進(jìn)行信號(hào)的傳遞，此時(shí)，控制模塊2可通過與該子模塊11相鄰且連接的子模塊11，與該子模塊11進(jìn)行信號(hào)的傳遞，進(jìn)而對(duì)該子模塊11進(jìn)行控制。

在本實(shí)施例的技術(shù)方案中，當(dāng)模塊化多電平換流器中的某一子模塊與控制模塊之間的連接出現(xiàn)故障時(shí)，控制模塊雖然不能直接與該通訊故障子模塊進(jìn)行信號(hào)的傳遞時(shí)，但控制模塊可通過連接該通訊故障子模塊的子模塊與該通訊故障子模塊通訊，進(jìn)而對(duì)該通訊故障子模塊進(jìn)行控制，從而提高了基于該模塊化多電平換流器的直流輸電系統(tǒng)的可靠性。

此外，上述模塊化多電平換流器控制方法還包括：

任一子模塊中子模塊供電單元出現(xiàn)故障時(shí)，子模塊為供電故障子模塊，供電故障子模塊通過供電故障子模塊中的無線電能傳輸電路獲取與供電故障子模塊相鄰的子模塊的電能，向與供電故障子模塊相連的取能電源供電，使取能電源為控制回路供電。

示例性地，如圖2所示，當(dāng)子模塊11中的子模塊供電單元111出現(xiàn)故障時(shí)，則輔助電源42即可通過與其相連的無線電能傳輸電路112以及線圈1122接收與該子模塊11相鄰的子模塊11提供的電能，與其相鄰的子模塊11中的輔助電源42從該子模塊11中的子模塊供電單元111處高位取能，并通過該子模塊11中的無線電能傳輸電路112和線圈1122將電能傳輸至該出現(xiàn)故障的子模塊11。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。