МОДУЛЬ УПРАВЛЕНИЯ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИЕЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

1. Многоуровневый модульный преобразователь (10) для преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение и наоборот и содержащий участок (10А) постоянного тока, предназначенный для соединения с сетью (110) электрического питания постоянного тока, и участок (10В) переменного тока, предназначенный для соединения с сетью (120) электрического питания переменного тока, при этом преобразователь содержит множество плеч, при этом каждое плечо содержит верхее полуплечо и нижнее полуплечо, при этом каждое полуплечо содержит множество подмодулей (), управляемых индивидуально органом управления, предусмотренным для каждого подмодуля, и каждый подмодуль содержит конденсатор (), последовательно соединяемый в полуплече, когда орган управления подмодуля находится во включенном состоянии, отличающийся тем, что содержит модуль (12) управления, выполненный с возможностью регулировать внутреннюю энергию, хранящуюся в конденсаторах подмодулей верхнего или нижнего полуплеча преобразователя, при этом указанный модуль управления выполнен с возможностью ограничивать указанную внутреннюю энергию значением ниже верхнего предела и/или значением выше нижнего предела, используя параметры, измеряемые в сети электрического питания постоянного тока и в сети электрического питания переменного тока, а также заданные значения рабочей мощности преобразователя.
2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что указанные параметры, измеряемые в сети электрического питания постоянного тока и в сети электрического питания переменного тока, включают в себя значение напряжения , измеряемое в сети электрического питания переменного тока, и значение напряжения , измеряемое в сети электрического питания постоянного тока.
3. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что заданные значения рабочей мощности преобразователя включают в себя заданное значение  активной мощности переменного тока, заданное значение  реактивной мощности переменного тока и заданное значение  мощности постоянного тока.
4. Преобразователь по п. 3, отличающийся тем, что указанные параметры, измеряемые в сети электрического питания постоянного тока и в сети электрического питания переменного тока содержат значение напряжения , измеряемое в сети электрического питания переменного тока, и значение напряжения , измеряемое в сети электрического питания постоянного тока, при этом модуль (12) управления выполнен с возможностью вычислять промежуточные переменные в зависимости от указанных параметров, измеряемых в сети электрического питания постоянного тока и в сети электрического питания переменного тока, а также в зависимости от указанных заданных значений рабочей мощности преобразователя.
5. Преобразователь по п. 4, отличающийся тем, что промежуточные переменные включают в себя эквивалентную переменную  дифференциального тока, характеризующую вклад одной фазы в сбалансированной трехфазной системе в ток сети электрического питания постоянного тока в установившихся условиях и определяемую при помощи функции:
.
6. Преобразователь по п. 5, отличающийся тем, что промежуточные переменные включают в себя эквивалентную переменную  дифференциального напряжения, характеризующую напряжение на клеммах участка постоянного тока преобразователя в установившихся условиях и определяемую при помощи функции:
,
где  является сопротивлением в полуплече преобразователя.
7. Преобразователь по п. 4, отличающийся тем, что промежуточные переменные включают в себя эквивалентную переменную  промежуточного тока, характеризующую ток, протекающий в сети электрического питания переменного тока в установившихся условиях и определяемую при помощи функции:
,
где  является напряжением сети электрического питания переменного тока в установившихся условиях.
8. Преобразователь по п. 4, отличающийся тем, что промежуточные переменные включают в себя эквивалентную переменную сдвига фазы между вектором напряжения сети электрического питания переменного тока и вектором тока, протекающего в сети электрического питания переменного тока.
9. Преобразователь по пп. 4-8, отличающийся тем, что промежуточные переменные включают в себя промежуточную угловую переменную , представляющую сдвиг фазы между вектором напряжения сети электрического питания переменного тока в установившихся условиях и вектором эквивалентного внутреннего переменного напряжения, синтезируемого преобразователем в установившихся условиях, при этом  определяется при помощи функции:
,
где  является напряжением электрического питания переменного тока в установившихся условиях,  является эквивалентным сопротивлением в полуплече, и  является эквивалентным реактивным сопротивлением в полуплече.
10. Преобразователь по п. 4, отличающийся тем, что промежуточные переменные включают в себя эквивалентную переменную  внутреннего переменного напряжения, синтезируемого преобразователем в установившихся условиях, которая определяется при помощи функции:
,
где  является напряжением сети электрического питания переменного тока в установившихся условиях,  является эквивалентным сопротивлением в полуплече, и  является эквивалентным реактивным сопротивлением в полуплече.
11. Преобразователь по п. 5, отличающийся тем, что модуль управления выполнен с возможностью определять колебательную составляющую  внутренней энергии, хранящейся в конденсаторах верхнего полуплеча преобразователя, при помощи функции:
,
где  является круговой частотой.
12. Преобразователь по п. 11, отличающийся тем, что модуль управления выполнен с возможностью определять нижний предел  внутренней энергии, хранящейся в конденсаторах подмодулей верхнего полуплеча преобразователя, при помощи функции:
,
где  является суммой емкостей конденсаторов в верхнем полуплече, а  является определенным моментом, в который внутренняя энергия в верхнем полуплече достигает нижнего предела , причем указанный момент определяется при помощи формулы:
,
где
,
.
13. Преобразователь по п. 11, отличающийся тем, что модуль управления выполнен с возможностью определять верхний предел  внутренней энергии, хранящейся в конденсаторах подмодулей верхнего полуплеча преобразователя, при помощи функции:
,
где  является суммой емкостей конденсаторов в полуплече,  является допустимым максимальным напряжением подмодуля, N является числом подмодулей в полуплече, а  является определенным моментом, в который внутренняя энергия в полуплече достигает верхнего предела , причем указанный момент определяется при помощи формулы:
.
14. Преобразователь по п. 3, отличающийся тем, что указанные параметры, измеряемые в сети электрического питания постоянного тока и в сети электрического питания переменного тока содержат значение напряжения , измеряемое в сети электрического питания переменного тока, и значение напряжения , измеряемое в сети электрического питания постоянного тока, при этом модуль управления содержит модуль (14) определения для определения указанного нижнего предела и указанного верхнего предела внутренней энергии, хранящейся в конденсаторах подмодулей верхнего или нижнего полуплеча, в зависимости от указанного значения напряжения , измеренного в сети электрического питания переменного тока, от указанного значения напряжения , измеренного в сети электрического питания постоянного тока, от указанного заданного значения  активной мощности переменного тока, от указанного заданного значения  реактивной мощности переменного тока и от указанного заданного значения   мощности постоянного тока.
15. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что модуль управления содержит модуль (16) коррекции для коррекции заданного значения внутренней энергии в зависимости от указанного верхнего предела и от указанного нижнего предела, выдаваемых модулем управления.
16. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что модуль управления содержит регулятор (18) для регулирования внутренней энергии преобразователя, получающий на входе заданное значение внутренней энергии преобразователя и выдающий заданное значение мощности для конденсаторов указанного преобразователя.
17. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что модуль управления содержит регулятор (20) для регулирования мощности в точках соединения преобразователя с сетью переменного тока, получающий на входе заданное значение  активной мощности переменного тока и заданное значение  реактивной мощности переменного тока и выдающий заданное значение  переменного тока и заданное значение переменного тока.
18. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что модуль управления содержит регулятор (24) для регулирования мощности в точках соединения преобразователя с сетью постоянного тока, получающий на входе заданное значение  постоянной мощности и выдающий заданное значение  дифференциального тока.
19. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что модуль управления содержит регулятор (22) для регулирования переменного тока  сети электрического питания переменного тока, получающий на входе заданное значение  переменного тока и заданное значение  переменного тока, связанные с переменным током , и выдающий на выходе заданное значение  эквивалентного внутреннего переменного напряжения.
20. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что модуль управления содержит регулятор (26) для регулирования дифференциального тока , получающий на входе заданное значение  дифференциального тока, связанное с дифференциальным током , и выдающий на выходе заданное значение  дифференциального напряжения.
21. Способ управления многоуровневым модульным преобразователем напряжения, при этом преобразователь выполнен с возможностью преобразования переменного напряжения в постоянное напряжение и наоборот и содержит участок постоянного тока, предназначенный для соединения с сетью электрического питания постоянного тока, и участок переменного тока, предназначенный для соединения с сетью электрического питания переменного тока, при этом преобразователь содержит множество плеч, при этом каждое плечо содержит верхее полуплечо и нижнее полуплечо, причем каждое полуплечо содержит множество подмодулей, управляемых индивидуально органом управления, предусмотренным для каждого подмодуля, и каждый подмодуль содержит конденсатор, последовательно соединяемый в полуплече, когда орган управления подмодуля находится во включенном состоянии,
отличающийся тем, что содержит этап регулирования внутренней энергии, хранящейся в конденсаторах подмодулей верхнего или нижнего полуплеча преобразователя, на котором указанную внутреннюю энергию ограничивают значением ниже верхнего предела и/или значением выше нижнего предела, используя параметры, измеряемые в сети электрического питания постоянного тока и в сети электрического питания переменного тока, а также заданные здачения рабочей мощности преобразователя.