[發明專利]一種模塊化多電平變換器的環流抑制方法有效
| 申請號： | 201910549134.1 | 申請日： | 2019-06-24 |
| 公開（公告）號： | CN110212798B | 公開（公告）日： | 2020-12-22 |
| 發明（設計）人： | 薛花;王育飛;潘哲曉;楊興武;張宇華;田廣平 | 申請（專利權）人： | 上海電力學院 |
| 主分類號： | H02M7/483 | 分類號： | H02M7/483 |
| 代理公司： | 上海科盛知識產權代理有限公司 31225 | 代理人： | 趙繼明 |
| 地址： | 200090 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 模塊化 電平 變換器 環流 抑制 方法 | ||
1.一種模塊化多電平變換器的環流抑制方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、根據MMC的單相等效電路，并基于正定二次型能量函數，得到MMC環流的PCHD模型；
S2、采用無源控制理論，構建基于PCHD模型的MMC環流抑制無源控制器；
S3、將環流的二倍頻實際值與參考值輸入MMC環流抑制無源控制器，以輸出環流電壓補償量：
其中，ω0為基波角頻率，Lm為橋臂電感，Rm為橋臂電阻，icird和icirq分別為三相環流二倍頻的d軸分量實際值和q軸分量實際值，ucird和ucirq分別為三相環流電壓的d軸補償量和q軸補償量，i*cird和i*cirq分別為三相環流二倍頻的d軸分量參考值和q軸分量參考值，ra1和ra2均為注入的正阻尼參數，即注入的阻尼矩陣
S4、對環流電壓補償量進行載波移相調制，以生成調制波，通過調制波控制MMC各相橋臂子模塊中IGBT的工作狀態。
2.根據權利要求1所述的一種模塊化多電平變換器的環流抑制方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括以下步驟：
S11、根據MMC的單相等效電路，得到dq旋轉坐標系下的環流動態方程；
S12、分別選取狀態變量、輸入和輸出變量，并基于正定二次型能量函數，對環流動態方程進行等效變換，得到MMC環流的PCHD模型。
3.根據權利要求2所述的一種模塊化多電平變換器的環流抑制方法，其特征在于，所述步驟S11中環流動態方程具體為：
其中，ω0為基波角頻率，Lm為橋臂電感，Rm為橋臂電阻，icird和icirq分別為三相環流二倍頻的d軸分量實際值和q軸分量實際值，ucird和ucirq分別為三相環流電壓的d軸補償量和q軸補償量，d為微分算子，t為時間。
4.根據權利要求3所述的一種模塊化多電平變換器的環流抑制方法，其特征在于，所述步驟S12中狀態變量、輸入和輸出變量具體為：
其中，x為狀態變量，u為輸入變量，y為輸出變量，x1和x2分別為狀態變量的d軸分量和q軸分量，u1和u2分別為輸入變量的d軸分量和q軸分量，y1和y2分別為輸出變量的d軸分量和q軸分量；
正定二次型能量函數具體為：
其中，H(x)為MMC環流非線性系統中原存儲的能量；
MMC環流的PCHD模型具體為：
其中，為狀態變量對時間的微分，J(x)為互聯矩陣，R(x)為阻尼矩陣，g(x)為端口矩陣。
5.根據權利要求4所述的一種模塊化多電平變換器的環流抑制方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括以下步驟：
S21、定義狀態變量誤差，設置MMC環流閉環控制系統期望能量函數；
S22、結合MMC環流的PCHD模型和期望能量函數，得到MMC環流閉環系統的狀態方程；
S23、根據MMC環流閉環系統的狀態方程，獲取基于PCHD模型的MMC環流抑制無源控制律，以構建基于PCHD模型的MMC環流抑制無源控制器。
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