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1. (WO2018145760) MULTI-LEVEL CONVERTER AND METHOD FOR OPERATING THE SAME
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Pub. No.: WO/2018/145760 International Application No.: PCT/EP2017/053031
Publication Date: 16.08.2018 International Filing Date: 10.02.2017
IPC:
H02M 7/483 (2007.01)
H ELECTRICITY
02
GENERATION, CONVERSION, OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
M
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
7
Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
42
Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
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by static converters
48
using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
483
Converters with outputs that each can have more than two voltage levels
Applicants:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT [DE/DE]; Werner-von-Siemens-Straße 1 80333 München, DE
TECHNISCHE UNIVERSITÄT DRESDEN [DE/DE]; Mommsenstr. 13 01062 Dresden, DE
Inventors:
FEHR, Hendrik; DE
GENSIOR, Albrecht; DE
KUBERA, Sascha; DE
ALVAREZ VALENZUELA, Rodrigo Alonso; DE
Common
Representative:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT; Postfach 22 16 34 80506 München, DE
Priority Data:
Title (EN) MULTI-LEVEL CONVERTER AND METHOD FOR OPERATING THE SAME
(FR) CONVERTISSEUR MULTI-NIVEAUX ET PROCÉDÉ DE FONCTIONNEMENT
(DE) MULTILEVELUMRICHTER SOWIE VERFAHREN ZU DESSEN BETRIEB
Abstract:
(EN) The invention relates to, inter alia, a method for operating a modular multi-level converter (10) having at least one converter module (KM1-KM6) with sub-modules (SM) electrically connected in series, wherein each sub-module comprises at least two respective switches (S) and an energy storage means, wherein, in the method, the voltage at the at least one converter module is determined with the formation of actual voltage values (Uk), the actual voltage values are compared with target voltage values (Uks), and at least one of the switches of the submodules is switched over if a voltage deviation value (H), formed based on the differential values between the actual voltage values and the target voltage values, deviates by an amount defined by a predefined hysteresis band which is determined by an upper hysteresis band threshold and a lower hysteresis band threshold, wherein the upper hysteresis band threshold, the lower hysteresis band threshold or both hysteresis band thresholds are modified in a regular or irregular manner with a control variable (K) in order to achieve a predefined converter behaviour, and wherein the control variable is formed using at least one measurement value. According to the invention, the sub-module voltages at the sub-modules are measured with the formation of sub-module voltage measurement values (Usm), and the control variable is formed at least also using a voltage auxiliary value (Uh) formed with the sub-module voltage measurement values.
(FR) L’invention concerne entre autres un procédé de fonctionnement d’un convertisseur multi-niveaux (10) modulaire qui comporte au moins un module convertisseur (KM1-KM6) pourvu de sous-modules (SM) connectés électriquement en série, chaque sous-module comprenant au moins deux commutateurs (S) et un accumulateur d’énergie. Selon le procédé, la tension sur le ou les modules convertisseurs est déterminée par formation de valeurs réelles (Uk) de tension, les valeurs réelles de tension étant comparées à des valeurs de consigne (Uks) de tension et au moins l'un des commutateurs des sous-modules est commuté si une valeur d’écart (H) de tension formée en fonction des valeurs différentielles entre les valeurs réelles (Uk) de tension et les valeurs de consigne (Uks) de tension est supérieure à une grandeur définie par une bande d’hystérésis donnée qui est définie par un seuil supérieur de bande d’hystérésis et un seuil inférieur de bande d’hystérésis, le seuil supérieur de bande d’hystérésis, le seuil inférieur de bande d’hystérésis ou les deux seuils de bande d’hystérésis étant modifiés au moyen d’une grandeur de contrôle (K) de manière régulière ou irrégulière afin d’obtenir un comportement de convertisseur donné, la grandeur de contrôle (K) étant formée au moyen d’au moins une valeur de mesure. Selon l'invention, les tensions de sous-modules appliquées aux sous-modules sont mesurées par formation de valeurs de mesure de tension de sous-modules (Usm) et la grandeur de contrôle est formée au moins également à l’aide d’une valeur auxiliaire de tension (Uh) formée au moyen des valeurs de mesure de tension de sous-modules.
(DE) Die Erfindung bezieht sich unter anderem auf ein Verfahren zum Betreiben eines modularen Multilevelumrichters (10), der mindestens ein Konvertermodul (KM1-KM6) mit elektrisch in Reihe geschalteten Submodulen (SM) aufweist, wobei jedes Submodul jeweils mindestens zwei Schalter (S) und einen Energiespeicher umfasst, wobei bei dem Verfahren die Spannung an dem mindestens einen Konvertermodul unter Bildung von Spannungsistwerten (Uk) ermittelt wird, die Spannungsistwerte mit Spannungssollwerten (Uks) verglichen werden und zumindest einer der Schalter der Submodule umgeschaltet wird, wenn ein in Abhängigkeit von den Differenzwerten zwischen den Spannungsistwerten und den Spannungssollwerten gebildeter Spannungsabweichungswert (H) über ein durch ein vorgegebenes Hystereseband, das durch eine obere Hysteresebandschwelle und eine untere Hysteresebandschwelle festgelegt ist, definiertes Maß abweicht, wobei die obere Hysteresebandschwelle, die untere Hysteresebandschwelle oder beide Hysteresebandschwellen zur Erzielung eines vorgegebenen Umrichterverhaltens regelmäßig oder unregelmäßig mit einer Kontrollgröße (K) modifiziert werden und wobei die Kontrollgröße unter Heranziehung zumindest eines Messwertes gebildet wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die an den Submodulen anliegenden Submodulspannungen unter Bildung von Submodulspannungsmesswerten (Usm) gemessen werden und die Kontrollgröße zumindest auch unter Heranziehung eines mit den Submodulspannungsmesswerten gebildeten Spannungshilfswertes (Uh) gebildet wird.
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Publication Language: German (DE)
Filing Language: German (DE)