[發(fā)明專利]全橋型模塊化多電平換流器子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110465599.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN113224960B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳小平;郝良收;王磊;張杰;戴甲水;涂小剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司天生橋局
• 主分類號(hào): H02M7/483
• 分類號(hào): H02M7/483
• 代理公司: 華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

本申請(qǐng)涉及一種全橋型MMC子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法，包括：獲取全橋型MMC的交流側(cè)電流幅值，并根據(jù)交流側(cè)電流幅值、功率因數(shù)角和全橋型MMC的子模塊電容電壓波動(dòng)分量模型，得到理論所需環(huán)流值；獲取全橋型MMC的上橋臂電流瞬時(shí)值、下橋臂電流瞬時(shí)值和直流電流瞬時(shí)值，并計(jì)算得到全橋型MMC的實(shí)際環(huán)流值；計(jì)算理論所需環(huán)流值和實(shí)際環(huán)流值的差值，根據(jù)差值生成參考電壓，將參考電壓注入全橋型MMC，并進(jìn)行調(diào)制后在各相中產(chǎn)生所需環(huán)流，對(duì)各子模塊電容電壓波動(dòng)進(jìn)行抑制。上述全橋型MMC子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法，可以根據(jù)實(shí)際環(huán)流值注入對(duì)應(yīng)的參考電壓，有利于提升子模塊電容電壓波動(dòng)抑制效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及全橋型模塊化多電平變流器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種全橋型模塊化多電平換流器子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法。

背景技術(shù)

模塊化多電平變流器(modular multilevel converter，MMC)憑借其開關(guān)器件無動(dòng)靜態(tài)均壓?jiǎn)栴}、易擴(kuò)展、系統(tǒng)效率高及輸出波形質(zhì)量好等優(yōu)勢(shì)，已成為柔性直流輸電中換流器的首選拓?fù)洹Ｆ渲校珮蛐蚆MC基于具備負(fù)電平輸出能力的全橋型子模塊，具備良好的直流短路故障穿越和直流電壓翻轉(zhuǎn)特性，在由電網(wǎng)換相換流器和MMC構(gòu)成的混合直流輸電系統(tǒng)中具有廣闊的應(yīng)用前景。全橋型MMC，每個(gè)橋臂含有大量級(jí)聯(lián)的子模塊，每個(gè)子模塊均含有一個(gè)電容，在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過程中，由于橋臂電流對(duì)子模塊電容的充放電作用使得所有子模塊電容電壓均處于波動(dòng)狀態(tài)。

傳統(tǒng)的全橋型MMC子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法，利用全橋型MMC子模塊的負(fù)電平輸出能力，在保持換流器傳輸容量以及直流側(cè)電壓不變的情況下，增大交流側(cè)相電壓峰值，實(shí)現(xiàn)交流側(cè)提壓運(yùn)行，以降低子模塊電容電壓波動(dòng)率。然而，由于實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景下，交流側(cè)相電壓峰值的提壓能力有限，傳統(tǒng)的全橋型MMC子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法，子模塊電容電壓波動(dòng)抑制效果并不顯著。

因此，傳統(tǒng)的全橋型MMC子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法，具有子模塊電容電壓波動(dòng)抑制效果差的問題。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對(duì)上述技術(shù)問題，提供一種全橋型MMC子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法，提升子模塊電容電壓波動(dòng)抑制效果。

一種全橋型模塊化多電平換流器子模塊電容電壓波動(dòng)抑制方法，包括：

獲取全橋型模塊化多電平換流器的交流側(cè)電流幅值，并根據(jù)所述交流側(cè)電流幅值、功率因數(shù)角和所述全橋型模塊化多電平換流器的子模塊電容電壓波動(dòng)分量模型，得到理論所需環(huán)流值；

獲取所述全橋型模塊化多電平換流器的上橋臂電流瞬時(shí)值、下橋臂電流瞬時(shí)值和直流電流瞬時(shí)值，并計(jì)算得到所述全橋型模塊化多電平換流器的實(shí)際環(huán)流值；

計(jì)算所述理論所需環(huán)流值和所述實(shí)際環(huán)流值的差值，根據(jù)所述差值生成參考電壓，將所述參考電壓注入所述全橋型模塊化多電平換流器，并進(jìn)行調(diào)制后在各相中產(chǎn)生所需環(huán)流，對(duì)各子模塊電容電壓波動(dòng)進(jìn)行抑制。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述獲取全橋型模塊化多電平換流器的交流側(cè)電流幅值，并根據(jù)所述交流側(cè)電流幅值、功率因數(shù)角和所述全橋型模塊化多電平換流器的子模塊電容電壓波動(dòng)分量模型，得到理論所需環(huán)流值之前，還包括：

根據(jù)全橋型模塊化多電平換流器的特征參數(shù)，得到所述全橋型模塊化多電平換流器的子模塊電容電壓波動(dòng)分量模型。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述特征參數(shù)包括功率因數(shù)角、調(diào)制比、交流側(cè)電流幅值、橋臂電壓頻率、子模塊個(gè)數(shù)、各子模塊電容值和各子模塊電容電壓，所述根據(jù)全橋型模塊化多電平換流器的特征參數(shù)，得到所述全橋型模塊化多電平換流器的子模塊電容電壓波動(dòng)分量模型，包括：

根據(jù)調(diào)制比、橋臂電壓頻率、子模塊個(gè)數(shù)和各子模塊電容電壓，得到所述全橋型模塊化多電平換流器的等效開關(guān)函數(shù)；

根據(jù)功率因數(shù)角、調(diào)制比、交流側(cè)電流幅值和橋臂電壓頻率，得到所述全橋型模塊化多電平換流器的橋臂電流函數(shù)；