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Resumen

Method and control system of a high voltage multilevel modular dc converter. Method and control system of a multilevel modular converter (500) for high voltage direct current transmission. The multilevel modular converter (500) has an input voltage (vdc) and an output voltage vector {image-01} whose possible values define a plurality of hexagons. Also, the multilevel modular converter (500) is configured to provide a load with a load voltage vector {picture-02} and a load current vector {picture-03} with respect to an absolute origin (0). The method and system comprises calculating a displaced output voltage vector of reference {image-04} with respect to a displaced origin (0 '), from the current increase vector {image-05} the input voltage (vdc) and a vector equation that describes a connection between the multilevel modular converter (500) and the load. The offset origin (0 ') is calculated in turn as a center of a hexagon closer to the load voltage vector {picture-02}. Finally, the displaced reference voltage vector of reference {picture-04} is transferred back to the absolute origin (0). (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Reivindicaciones

1. REIVINDICACIONES 2. Método de control de un convertidor modular multinivel (500) para transmisión en corriente continua de alta tensión, teniendo el convertidor modular multinivel (500) una tensión de entrada (vDC) y un vector tensión de salida ( ⃗) con una pluralidad de valores posibles, y estando el convertidor modular multinivel (500) configurado para proporcionar a una carga un vector tensión de carga (⃗) y un vector corriente de carga (⃗) respecto a un origen absoluto (0); caracterizado por que comprende: 3.  medir el vector tensión de carga (⃗);  calcular un origen desplazado (0’), como un valor posible del vector tensión de salida ( ⃗) más cercano al vector tensión de carga (⃗); 4.  calcular un vector tensión de carga desplazado (⃗′) trasladando el vector tensión de carga (⃗) al origen desplazado (0’); 5.  calcular un vector incremento de corriente (∆⃗) como una diferencia entre un 6. ∗ 7. vector corriente de carga de referencia ( ⃗) y el vector corriente de carga (⃗);  calcular un vector tensión de salida desplazado de referencia (∗⃗′) a partir del vector incremento de corriente (∆⃗), la tensión de entrada (vDC) y una ecuación vectorial que describe una conexión entre el convertidor modular multinivel 8. (500) y la carga; 9. ∗ 10.  calcular un vector tensión de salida de referencia ( ⃗) trasladando el vector 11. tensión de salida desplazado de referencia (∗⃗′) al origen absoluto (0);  calcular unos parámetros de configuración (501) a partir del vector tensión de 12. salida de referencia ( ∗⃗); y 13.  aplicar los parámetros de configuración (501) al convertidor modular multinivel (500). 14. Método de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado por que el paso de calcular unos parámetros de configuración (501) se realiza mediante un modulador de vectores espaciales multinivel. 15. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado 16. por que el paso de calcular el vector tensión de salida desplazado de referencia (∗⃗′) 17. se repite cada vez que el módulo del vector incremento de corriente (∆⃗) supera un umbral (). 18. 4. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el paso de calcular un vector incremento de corriente (∆⃗) se realiza sobre un plano definido por un eje horizontal absoluto () y un eje vertical absoluto () 19. referidos al origen absoluto (0). 5 20. 5. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el paso de calcular el vector tensión de salida desplazado de referencia (∗⃗′) comprende calcular un punto de intersección (A, B) entre:  una recta que pasa por un extremo del vector tensión de carga desplazado (⃗′) 21. 10 y sigue dirección del vector incremento de corriente (∆⃗), y  una circunferencia con centro en el origen desplazado (0’) y radio (R). 22. 6. Método de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado por que el radio (R) es 23. mayor que la tensión de entrada dividida entre √3. 15 24. 7. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 5 y 6 caracterizado por 25. que el paso de calcular el vector tensión de salida desplazado de referencia (∗⃗′) se realiza mediante una única raíz cuadrada que comprende componentes del vector incremento de corriente (∆⃗) y el vector tensión de carga desplazado (⃗′). 26. 8. Método de acuerdo con la reivindicación 7 caracterizado por que, si la componente del vector incremento de corriente (∆⃗) respecto al eje vertical absoluto () es 27. ∗ 28. positiva, la componente vertical () del vector tensión de salida desplazado de 29. ∗ 30. referencia (⃗′) se calcula como: 31. � � 32. ∗� =+−(1+)(−) 33. � 34. (1+)25 y si la componente del vector incremento de corriente (∆⃗) respecto al eje vertical absoluto () es negativa, la componente vertical (∗� ) del vector tensión de salida 35. desplazado de referencia (∗⃗′) se calcula como: 36. ∗� =−−(1+)(−) 37. � 38. (1+) 39. con: 40. =∆∆; =v′−∆∆v′� 41. 30 donde ∆i� y ∆i� son la componente horizontal y vertical del vector incremento de 42. corriente (∆⃗), y v′y v′son la componente horizontal y vertical del vector tensión de carga desplazado (⃗′). 43. 9. Método de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizado por que la componente 44. ′ 45.  horizontal (	∗� ) del vector tensión de salida desplazado de referencia (	⃗∗) se calcula 46.  como:	∗� =	∗�	−v′−∆i∆i�	∆i∆iv′� 47. 10. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizado por que el vector corriente de carga de referencia ( ∗⃗) se obtiene de un primer regulador proporcional-integral (630) que controla una potencia activa (P) y de un 48. segundo regulador proporcional-integral (631) que controla una potencia reactiva (Q). 49. 11. Sistema de control de un convertidor modular multinivel (500) para transmisión en corriente continua de alta tensión, teniendo el convertidor modular multinivel (500) una tensión de entrada (vDC) y un vector tensión de salida ( ⃗) con una pluralidad de valores posibles, y estando el convertidor modular multinivel (500) configurado para proporcionar a una carga un vector tensión de carga (⃗) y un vector corriente de carga (⃗) respecto a un origen absoluto (0); caracterizado por que comprende medios de medida configurados para medir el vector tensión de carga (⃗) y el vector corriente de carga (⃗); medios de cálculo (740) configurados para: 50.  calcular un origen desplazado (0’), como un valor posible del vector tensión de salida ( ⃗) más cercano al vector tensión de carga (⃗); 51.  calcular un vector tensión de carga desplazado (⃗′) trasladando el vector tensión de carga (⃗) al origen desplazado (0’); 52.  calcular un vector incremento de corriente (∆⃗) como una diferencia entre un vector corriente de carga de referencia ( ∗⃗) y el vector corriente de carga (⃗); 53.  calcular un vector tensión de salida desplazado de referencia (∗⃗′) a partir del vector incremento de corriente (∆⃗), la tensión de entrada (vDC) y una ecuación vectorial que describe una conexión entre el convertidor modular multinivel 54. (500) y la carga;  calcular un vector tensión de salida de referencia ( ∗⃗) trasladando el vector 55. tensión de salida desplazado de referencia (∗⃗′) al origen absoluto (0); y medios de control (750) configurados para:  calcular unos parámetros de configuración (501) a partir del vector tensión de 56. salida de referencia ( ∗⃗); y 5  aplicar los parámetros de configuración (501) al convertidor modular multinivel (500). 57. 12. Sistema de acuerdo con la reivindicación 11 caracterizado por que los medios de 58. control (750) comprenden un modulador de vectores espaciales multinivel. 10 59. 13. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 y 12 caracterizado por que comprende un lazo de seguimiento de fase (720) configurado para calcular un ángulo () de una transformación de Park a partir de unas componentes trifásicas 60. (,,) del vector tensión de carga (⃗). 15 61. � 62. 14. Sistema de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13 caracterizado por que comprende un primer regulador proporcional-integral (630) y un segundo regulador proporcional-integral (631) configurados para calcular un vector corriente 63. de carga de referencia ( ∗⃗) a partir de una potencia activa (P) y una potencia reactiva 20 (Q). 64. 15. Programa de ordenador que comprende medios de código de programa de ordenador adaptados para realizar las etapas del método de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, cuando el mencionado programa se ejecuta en un 65. 25 procesador digital de la señal, un circuito integrado específico de la aplicación, un microprocesador, un microcontrolador o cualquier otra forma de hardware programable. 66. FIGURAS

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