发明内容
[0005] 本发明针对现有技术的不足，提出了一种基于交错式分组的M3C预充电方法，本发明在满足给M3C系统的电容电压充电的并且尽可能降低预充电时间、实现控制简单的前提下，实现输入侧(充电电源)较低而子模块电容数量较多电压较高时仍满足预充电电压达到所要求的设定值，同时满足子模块电容电压均衡。在以上分析的基础上，本发明重新制定了一种分组方法，而非简单的分为两种，同时使用交错式充电方法，尽量减小充电时差，防止充电完成后电容电压变化幅度较大。
[0006] 本发明的技术方案如下：
[0007] 本发明设定M3C系统拓扑结构，具体包括输入端依次接连断路器，电压通过限流电阻、及三相输入旁路开关，同时满足旁路开关及限流电阻并联；
[0008] 具体步骤如下：
[0009] 步骤一：根据桥臂子模块数量N、输入输出电压及其两侧电压差值，计算桥臂电压幅值Uxy及子模块电容电压最小值Ucmin，进而确定每组子模块数量最大值，即n＝min[(Uin-UL)/Ucmin]，Uin为输入侧电压幅值，UL为电路电压损耗，包括线路电压损耗及二极管压降等，n取小于或等于(Uin-UL)/Ucmin的最大整数值。
[0010] 步骤二：将桥臂单元所有子模块分为a组，a＝max[N/n]，即a取大于或等于N/n的最小整数值，具体分组方法为：从输入侧计数起，第一个子模块分为第一组，第二个子模块分为第二组，以此类推，第n+1个子模块分为第一组，直到将a组分完。
[0011] 步骤三：闭合M3C系统输入断路器，断开系统输入侧的旁路开关，闭合桥臂继电开关，使得限流电阻接入电路中，通过限流电阻进行充电，同时闭锁所有子模块单元开关管，断开输出侧断路器，使得M3C系统进入整流模式；
[0012] 步骤四：当子模块电容电压不再继续上升时，进入分组交错式充电模式：1)开通第二组到第a组所有子模块上侧开关管或下侧开关管，使得第二组到第a组的所有子模块单元进入旁路状态，进而对第一组子模块电容充电；2)延时2-3个输入电压周期，通过1)中所述方法继续对第二组子模块单元进行充电；3)在1)2)的基础上，继续对第三组到第a组进行分组式交错充电。步骤五：实时检测子模块电容电压，当所有子模块电容电压未达到预定值时，重复步骤四，当所有子模块电容电压达到预定值时，闭合系统输入侧的旁路开关，旁路限流电阻，退出电容预充电系统，系统将进入正常工作状态。
[0013] 通过以上五个步骤，实现对M3C系统进行预充电处理，该方法优势之处在于：
[0014] (1)输入侧电压较低，需要子模块电容电压较高时，仍然尽可能满足充电要求，理论上可以实现给子模块电容充电到比输入侧幅值微低的电压值；
[0015] (2)前期整流模式为不控模式，后期交错式分组仍然采用不控整流式充电，控制方法简单，无需电压闭环控制；
[0016] (3)交错式分组充电，减小了子模块电容电压间幅值差值，降低了系统正式启动时系统的冲击电流；
[0017] (4)适合于不同类型的M3C结构，分组充电顺序可以替换。
[0018] (5)基于以上优点，本发明既实现缩短充电时间，又满足实际使用要求，具有极好实际应用性。
[0019] 本发明方法前期的分组方法虽然较原先的单个充电方法及现有的分组方法复杂，但是其满足M3C系统预充电电压要求以及充电时间尽可能短的要求。之后的交错式充电方法又保证了系统的子模块电压尽可能均衡的性能，在一定程度上可减小系统的启动冲击电流。因此本发明更满足实际使用需求，具有较好的可实施性。
