JP7168645B2 - 交流部に電力を管理するためのモジュールを備える変換器 - Google Patents
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Description
前記変換器は、複数のレッグを含み、各レッグは、上側アーム及び下側アームを含み、各アームは、複数のサブモジュールであって、各サブモジュールの制御部によって個別に制御可能な複数のサブモジュールを含み、該サブモジュールの前記制御部が被制御状態であるときに前記アームにおいて直列接続されるキャパシタを含み、各アームは、当該アームにおいて直列に置かれるキャパシタの数によって決まるデューティサイクルに関係付けられるモデル化電圧源によってモデル化することができ、各モデル化電圧源は、前記アームの合計キャパシタンスに対応するモデル化キャパシタに並列接続され、前記プロセスは、調節可能な入力パラメータを有する関数の適用による前記変換器の内部コマンド設定値の計算をさらに含む、変換器の制御プロセスにおいて、
各モデル化キャパシタの端子間における電圧に応じて動作電力設定値を決定するステップ、
前記動作電力設定値から前記交流電源供給網に伝達すべき電力設定値を決定するステップ、及び、
前記内部コマンド設定値及び前記交流電源供給網に伝達すべき前記電力設定値に応じて、前記直流電源供給網への前記変換器の接続点における電圧及び各モデル化キャパシタの前記端子間における前記電圧を調整するステップ
を含む。
Claims (15)
- 直流電源供給網(120)に接続されるように意図されるいわゆる直流部(10C)及び交流電源供給網(110)に接続されるように意図されるいわゆる交流部(10A)を含む、交流電圧を直流電圧に変換、及び、その逆に変換するためのモジュラーマルチレベル電圧変換器(10、10′)であって、
前記モジュラーマルチレベル電圧変換器は、複数のレッグを含み、
各レッグは、上側アーム及び下側アームを含み、
各アームは、複数のサブモジュールであって、各サブモジュールに固有の制御部によって個別に制御可能な複数のサブモジュールを含み、
各サブモジュールは、当該サブモジュールの前記制御部が被制御状態にあるときに前記アームにおいて直列接続可能なキャパシタを含み、
各アームは、当該アームにおいて直列に置かれるキャパシタの数によって決まるデューティサイクルに関係付けられるモデル化電圧源によってモデル化することができ、
各モデル化電圧源は、前記アームの合計キャパシタンスに対応するモデル化キャパシタに並列接続され、
前記モジュラーマルチレベル電圧変換器は、調節可能な入力パラメータを有する関数の適用による前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の内部コマンド設定値(P* W、I* W)のためのコンピュータ(22、22′)を含む前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の制御モジュール(20、20′)を含み、
前記調節可能な入力パラメータは、調節可能な仮想慣性係数k VC であり、
前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の前記制御モジュールは、各モデル化キャパシタの端子間における電圧に応じて動作電力設定値(P* f)を与えるように構成されているエネルギー管理モジュール(24、24′)をさらに含み、
前記動作電力設定値は、前記交流電源供給網に伝達すべき電力設定値(P* ac)を決定するために使用され、
前記制御モジュールは、前記内部コマンド設定値及び前記交流電源供給網に伝達すべき前記電力設定値に応じて、前記直流電源供給網への前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の接続点における電圧及び各モデル化キャパシタの前記端子間における前記電圧を調整するように構成されていることを特徴とするモジュラーマルチレベル電圧変換器。 - 前記コンピュータ(22)は、導関数及びフィルタリング関数の適用によって前記内部コマンド設定値(P* W、I* W)を計算するように構成されている、請求項1に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- 前記内部コマンド設定値は、内部電力設定値P* Wである、請求項1又は2に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- 前記内部電力設定値P* Wは、前記直流電源供給網(120)に伝達すべき電力設定値P* dcを決定するために使用される、請求項3又は4に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- 前記内部コマンド設定値は、内部電流設定値I* Wである、請求項1又は2に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- 前記内部電流設定値I* Wは、前記直流電源供給網(120)に伝達すべき電流設定値I* dcを決定するために使用される、請求項6又は7に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- 前記エネルギー管理モジュール(24、24’)は、二乗した各モデル化キャパシタの前記端子間における電圧設定値と、前記モデル化キャパシタの前記端子間における前記電圧の二乗の平均との比較結果を入力として受け取る、請求項1から8のいずれか一項に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- 前記制御モジュール(20、20′)は、電流idiff及びigd並びに電圧vdiff及びvgdにおける中間媒介変数を制御するように変数に変化を起こすように構成され、
idiff及びvdiffは、前記直流電源供給網(120)に接続されており、
igd及びvgdは、前記交流電源供給網(110)に接続されている、請求項1から9のいずれか一項に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。 - 前記制御モジュールは、前記電流igdに対応する設定値i* gdを入力として有する前記電流igdの調整器(28、28′)を含む、請求項10に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- 前記制御モジュールは、前記電流idiffに対応する設定値i* diffを入力として有する前記電流idiffの調整器(30、30′)を含む、請求項10又は11に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- 前記制御モジュールは、前記直流電源供給網への前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の前記接続点における電圧設定値、及び、前記直流電源供給網上で集められる前記直流電源供給網への前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の前記接続点における電圧値に応じて、前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の前記直流電圧の調整のための電力設定値(P* m)を決定するように構成されている前記直流電源供給網(120)への前記モジュラーマルチレベル電圧変換器(10、10′)の前記接続点における前記電圧の調整器(26、26′)を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器。
- モジュラーマルチレベル電圧変換器(10、10′)の制御プロセスであって、
前記モジュラーマルチレベル電圧変換器は、交流電圧を直流電圧に変換、及び、その逆に変換し、かつ、直流電源供給網(120)に接続されるように意図されるいわゆる直流部(10C)及び交流電源供給網(110)に接続されるように意図されるいわゆる交流部(10A)を含み、
前記モジュラーマルチレベル電圧変換器は、複数のレッグを含み、
各レッグは、上側アーム及び下側アームを含み、
各アームは、複数のサブモジュールであって、各サブモジュールの制御部によって個別に制御可能な複数のサブモジュールを含み、
当該サブモジュールの前記制御部が被制御状態であるときに前記アームにおいて直列接続されるキャパシタを含み、
各アームは、当該アームにおいて直列に置かれるキャパシタの数によって決まるデューティサイクルに関係付けられるモデル化電圧源によってモデル化することができ、
各モデル化電圧源は、前記アームの合計キャパシタンスに対応するモデル化キャパシタに並列接続され、
前記制御プロセスは、調節可能な入力パラメータを有する関数の適用による前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の内部コマンド設定値の計算をさらに含み、
前記調節可能な入力パラメータは、調節可能な仮想慣性係数k VC であり、
各モデル化キャパシタの端子間における電圧に応じて動作電力設定値を決定するステップ、
前記動作電力設定値から前記交流電源供給網に伝達すべき電力設定値を決定するステップ、及び、
前記内部コマンド設定値及び前記交流電源供給網に伝達すべき前記電力設定値に応じて、前記直流電源供給網への前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の接続点における電圧及び各モデル化キャパシタの前記端子間における前記電圧を調整するステップを含むことを特徴とする、モジュラーマルチレベル電圧変換器の制御プロセス。 - 請求項1から13のいずれか一項に記載のモジュラーマルチレベル電圧変換器(10、10′)の制御モジュール(20、20′)であって、
調節可能な入力パラメータを有する関数の適用による前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の内部コマンド設定値のためのコンピュータ(22、22′)を含み、
前記調節可能な入力パラメータは、調節可能な仮想慣性係数k VC であり、
当該制御モジュールは、各モデル化キャパシタの前記端子間における前記電圧に応じて動作電力設定値を与えるように構成されているエネルギー管理モジュール(24、24′)をさらに含み、
前記動作電力設定値は、前記交流電源供給網(110)に伝達すべき電力設定値を決定するために使用され、
当該制御モジュールは、前記内部コマンド設定値及び前記交流電源供給網に伝達すべき前記電力設定値に応じて、前記直流電源供給網(120)への前記モジュラーマルチレベル電圧変換器の前記接続点における前記電圧及び各モデル化キャパシタの前記端子間における前記電圧を調整するように構成されているモジュラーマルチレベル電圧変換器の制御モジュール。
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