[发明专利]一种扩大混合型MMC运行区域的控制方法

权利要求书

1.一种扩大混合型MMC运行区域的控制方法，所述混合型MMC的每个桥臂均包含多个全桥子模块和多个半桥子模块，其特征在于，包括以下步骤：

(1)实时检测各相各桥臂中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压；

(2)判断各相各桥臂中半桥子模块的电容电压和全桥子模块的电容电压之差是否大于电压阈值，若是，则进入步骤(3)；否则执行步骤(1)；

(3)通过将第j相正弦波电流指令、混合型MMC的第j相环流以及混合型MMC直流侧电流经过比例谐振控制得到第j相的第一附加电压v_j1；

通过将第j相二倍频环流指令、混合型MMC交流侧的第j相环流以及混合型MMC直流侧电流经过比例谐振控制得到第j相的第二附加电压v_j2；

通过将第j相三倍频环流指令与混合型MMC直流侧电流经过谐振控制得到第j相的第三附加电压v_j3；

通过将第j相二倍频谐波指令与混合型MMC交流侧电流经过比例谐振控制得到第j相的第四附加电压v_j4；

通过将第j相上桥臂电容电压与第j相下桥臂电容电压经过比例控制得到第j相的第五附加电压v_j5；

通过控制j相桥臂全桥子模块和半桥子模块导通数量，使j相上桥臂输出电压满足使j相下桥臂输出电压满足并让j遍历其取值；通过在上下桥臂上增加第一附加电压至第五附加电压，改变各相上、下桥臂电流幅值和相位，实现增加半桥子模块的充、放电面积，进而扩大混合型MMC运行区域；

其中，v_dc为混合型MMC直流侧端口电压，e_j为混合型MMC交流侧输出的第j相内电势，j＝a,b,c，a,b,c分别表示A,B,C三相；v_j1为第j相的第一附加电压；v_j2为第j相的第二附加电压；v_j3为第j相的第三附加电压；v_j4为第j相的第四附加电压；v_j5为第j相的第五附加电压。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述第j相正弦波电流指令的相位与所述混合型MMC交流侧输出第j相内电势的相位相差90度，且所述第j相正弦波电流指令的频率为50Hz；

若混合型MMC运行于整流器，则所述第j相正弦波电流指令的幅值满足加入第一附加电压和第二附加电压后的桥臂电流最大值大于交流侧电流幅值的0.15倍，若混合型MMC运行于逆变器，则所述第j相正弦波电流指令的幅值满足加入第一附加电压和第二附加电压后的桥臂电流最小值小于交流侧电流幅值的负0.15倍。

3.根据权利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中根据如下步骤获得所述第j相的第一附加电压：

将混合型MMC交流侧的第j相环流以及1/3的混合型MMC直流侧电流值的差值作为环流中的高次分量；

将所述第j相正弦波电流指令与所述环流中的高次分量的差值进行比例谐振控制得到所述第j相的第一附加电压。

4.根据权利要求1至3任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中根据如下步骤获得所述第j相的第二附加电压：

将混合型MMC交流侧的第j相环流以及1/3的混合型MMC直流侧电流值的差值作为环流中的高次分量；

将第j相二倍频环流指令与所述环流中的高次分量的差值进行比例谐振控制得到所述第j相的第二附加电压，其中，第j相二倍频环流指令值为零，混合型MMC交流侧的第j相环流通过将检测到上桥臂电流和下桥臂电流取平均值获得。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中根据如下步骤获得所述第j相的第三附加电压：

将所述第j相三倍频环流指令与所述混合型MMC直流侧电流的差值进行谐振控制获得第j相的第三附加电压，其中，第j相三倍频环流指令值为零，混合型MMC交流侧的第j相环流通过将检测到上桥臂电流和下桥臂电流取平均值获得。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的控制方法，其特征在于，所述步骤(3)中根据如下步骤获得所述第j相的第四附加电压：

将第j相二倍频谐波指令与混合型MMC交流侧电流的差值经过比例谐振控制得到所述第j相的第四附加电压，其中，第j相二倍频谐波指令值为零。