[发明专利]一种柔性直流输电系统换流器开关频率优化调制方法

说明书

技术领域

本发明属于换流站尤其是柔性直流输电系统换流站控制系统中调制方式的设计领域，涉及一种开关频率优化调制方法，具体涉及一种柔性执法。

背景技术

基于电压型换流器的柔性直流输电系统，其核心是利用全控型可关断电力电子器件和脉宽调制(PWM)技术。它既可以用于连接常规的交流电网，又可以向无源网络供电并改善其电能质量，并且可以实现有功功率和无功功率的独立控制及四象限运行，方便的连接多端直流输电系统，实现静止同步补偿器(STATCOM)的作用，对电网中无功功率进行补偿。基于上述优点，柔性直流输电技术被广泛应用于风能、太阳能等可再生、分布式电源并网，孤岛、城市配电网供电等领域。

作为VSC-HVDC系统的关键技术之一，其调制方式目前广泛采用SVPWM调制及载波(移相)调制方法。在分析其开关电压矢量形成的合成磁链与参考电压矢量形成的参考磁链之间的误差后，可以得到：由于采样(载波)频率恒定，该磁链误差曲线在每一扇区内随参考电压矢量角度变化呈近似正弦规律，在大功率应用场合换流器开关频率较低时，变化幅度较大，因而其输出交流电压、电流存在单次谐波含有率、THD较大等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种柔性直流输电系统换流器开关频率优化调制方法，该方法可以有效的改善VSC-HVDC系统在传统调制方法下由于开关频率恒定带来的输出交流电压、电流存在特定谐波含有率、总THD较大的问题。

为达到上述目的，本发明所述的柔性直流输电系统换流器开关频率优化调制方法包括以下步骤：

1)通过SVPWM调制采用柔性直流输电系统换流器的开关矢量将矢量空间划分为6个扇区，分别计算各扇区的参考电压矢量对应的开关电压矢量作用时间；

2)针对三相电压调制波扇区划分，得每个扇区内对称7段式发波顺序，并计算开关电压矢量形成的合成磁链与参考电压矢量形成的参考磁链之间的误差；

3)由步骤2)可知，第一个扇区、第三个扇区及第五个扇区中的零矢量作用时的最大磁链误差与二矢量作用时的最大磁链误差均为|Δψ₀|，第一个扇区、第三个扇区及第五个扇区中的一矢量作用的最大磁链误差均为|Δψ₁|，第二个扇区、第四个扇区及第六个扇区中零矢量作用时的最大磁链误差与一矢量作用的最大磁链误差均为|Δψ₀|，第二个扇区、第四个扇区及第六个扇区中二矢量作用的最大磁链误差均为|Δψ₁|，且当m≥2/3时，有|Δψ₁|始终大于|Δψ₀|，采用正弦函数来表示最大磁链误差|Δψ₁|，得