METHOD FOR OPERATING A POWER ELECTRONIC CONVERTER DEVICE WITH FLOATING CELLS

• Main Authors: GEYER, Tobias, KIEFERNDORF, Frederick, BURKART, Ralph Mario, TSOUMAS, Ioannis
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 08.07.2021
• Subjects: APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC,OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWERSUPPLY SYSTEMS; CONTROL OR REGULATION THEREOF; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUTPOWER; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER; ELECTRICITY; GENERATION

The invention relates to a method for operating a power electronic converter device (36) for an electrical power conversion system, the converter device (36) comprising: a converter circuit (10) including an input side (12) with input terminals (14), an output side (16) with output terminals (18), a first converter (20) with semiconductor devices (26) and at least one second converter (22) connected in series with the first converter (20), said second converter (22) comprising a floating cell (28) with a DC intermediate circuit (32) and semiconductor devices (30) or a series connection of a plurality of floating cells (28) each with a DC intermediate circuit (32) and semiconductor devices (30), and a control device (40) for driving the semiconductor devices (26, 30) of at least one of the converters (20, 22) via pulse-like signals, wherein the two converters (20, 22) generate voltages (42, 44) with stepwise voltage change and an output voltage (46) of the power electronic converter device (36) results from the superposition of the voltages (42, 44) of the two converters (20, 22), wherein the voltage (42) of the first converter (20) is a fundamental component of the output voltage (46). The control device (40) drives the semiconductor devices (30) of the at least one floating cell (28) in such a way that the voltage (44) of the second converter (22) has a temporary voltage characteristic (56) which reduces the step size at the output voltage (46) compared with the step size at the voltage (42) of the first converter (20), if the step size at the voltage (42) of the first converter (20) exceeds a step size limit. The present invention further relates to a corresponding computer program product and a corresponding power electronic converter device (36) for an electrical power conversion system. L'invention concerne un procédé de fonctionnement d'un dispositif de conversion électronique de puissance (36) destiné à un système de conversion d'énergie électrique, le dispositif de conversion (36) comprenant : un circuit de conversion (10) comprenant un côté d'entrée (12) avec des bornes d'entrée (14), un côté de sortie (16) avec des bornes de sortie (18), un premier convertisseur (20) avec des dispositifs à semi-conducteur (26) et au moins un second convertisseur (22) connecté en série au premier convertisseur (20), ledit second convertisseur (22) comprenant une cellule flottante (28) avec un circuit intermédiaire à courant continu (32) et des dispositifs à semi-conducteur (30) ou une connexion en série d'une pluralité de cellules flottantes (28) chacune avec un circuit intermédiaire à courant continu (32) et des dispositifs à semi-conducteur (30), et un dispositif de commande (40) destiné à commander les dispositifs à semi-conducteur (26, 30) d'au moins un des convertisseurs (20, 22) par l'intermédiaire de signaux de type impulsion, les deux convertisseurs (20, 22) générant des tensions (42, 44) avec une variation de tension pas à pas et une tension de sortie (46) du dispositif de conversion électronique de puissance (36) résultant de la superposition des tensions (42, 44) des deux convertisseurs (20, 22), la tension (42) du premier convertisseur (20) étant une composante fondamentale de la tension de sortie (46). Le dispositif de commande (40) commande les dispositifs à semi-conducteur (30) de ladite cellule flottante (28) de telle sorte que la tension (44) du second convertisseur (22) présente une caractéristique de tension temporaire (56) qui réduit la taille de pas à la tension de sortie (46) par rapport à la taille de pas à la tension (42) du premier convertisseur (20), si la taille de pas à la tension (42) du premier convertisseur (20) dépasse une limite de taille de pas. La présente invention concerne en outre un produit de programme informatique correspondant et un dispositif de conversion électronique de puissance correspondant (36) destiné à un système de conversion d'énergie électrique.