[实用新型]一种MMC的谐波电流抑制控制系统及控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种MMC的谐波电流抑制控制系统及控制器。

背景技术

随着南方电网西电东送规模的不断扩大，云南电网多回大容量直流与交流外送通道并联运行时，若发生云南外送直流极闭锁组合故障，南方电网将面临稳定性破坏和大面积停电风险。为化解上述风险，南方电网建设了鲁西背靠背异步联网工程，实现了云南电网与南网主网的异步联网。异步联网工程可以避免云南外送直流故障后大量功率转移到交流通道而引发的系统功角失稳问题，降低了电网大面积停电风险，增强了大电网的可控性。

云南异步联网工程首次使用基于模块化多电平换流器的高电压大容量柔性直流输电技术。相比于常规直流输电技术，模块化多电平换流器(英文：Modular Multilevel Converter，简称：MMC)具有占地面积小、无需无功补偿、无换相失败、谐波水平低、可独立控制有功功率和无功功率等优点。但是，鲁西背靠背直流馈入的广西电网为弱交流系统，当广西电网的交流线路N-1或N-2故障发生时，广西电网将会成为极弱交流系统，使得在鲁西背靠背柔性直流与该极弱交流系统间会出现高频谐振的风险，从而使得MMC输出电流中存在高频谐波电流，而该高频谐波电流会对电网的一次设备造成损坏。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种MMC的谐波电流抑制控制系统及控制器，解决现有技术中由于MMC输出电流中存在高频谐波电流，从而导致损害一次设备的问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

本实用新型实施例的第一方面，提供一种MMC的谐波电流抑制控制器，所述控制器包括：锁相环，与所述锁相环连接的第一信号输入端以及乘法器，与所述乘法器连接的限幅器，与所述限幅器连接的PARK变换器、PARK反变换器，与所述PARK变换器连接的第二信号输入端、第三信号输入端、第四信号输入端以及第一加减法器、第二加减法器，与所述第一加减法器连接第一PI控制器，与所述第二加减法器连接的第二PI控制器，所述第一PI控制器、第二PI控制器均与所述PARK反变换器连接，与所述PARK反变换器连接的第一信号输出端、第二信号输出端以及第三信号输出端。

本实用新型实施例的第二方面，提供一种MMC的谐波电流抑制控制系统，包括：环流抑制控制器、功率或电压外环控制器、电流内环控制器、谐波检测装置以及第一方面所述的谐波电流抑制控制器，其中：

所述谐波检测装置与所述谐波电流抑制控制器连接，用于将从MMC的输出电流中提取的谐波电流和谐波次数K输入至所述谐波电流抑制控制器；

所述功率或电压外环控制器与所述电流内环控制器连接，用于将输出的基波电流输入至电流内环控制器；

所述谐波电流抑制控制器、所述环流抑制控制器以及所述电流内环控制器均与加法器连接，用于将所述谐波电流抑制控制器输出的第一电压调制量、所述环流抑制控制器输出的第二电压调制量、所述电流内环控制器输出的第三电压调制量输入至所述加法器。

本方案通过在现有技术的基础上增加谐波电流抑制控制器，该谐波电流抑制控制器根据MMC中的谐波电流、谐波次数K以及并网点电压确定第一电压调制量，并将第一电压调制量输入至加法器，加法器根据第一电压调制量、环流抑制控制器输出的第二电压调制量以及电流内环控制器输出的第三电压调制量确定MMC中的子模块的电压输入值，并将该电压输入值输入至MMC中的子模块。由于增加了谐波电流抑制控制器，该谐波电流抑制控制器对MMC输出电流中的高频谐波电流分量进行有效抑制，使得最终加法器所确定的MMC中的子模块的电压输入值触发MMC中的子模块的IGBT时，不会损害一次设备。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种直流输电系统架构图；

图2为本实用新型实施例提供的现有技术中的一种MMC控制结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种MMC的谐波电流抑制控制方法的方法流程图；

图4为本实用新型实施例提供的一种MMC的谐波电流抑制控制器；

图5为本实用新型实施例基于图4提供的谐波电流抑制控制器结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的一种MMC的谐波电流抑制控制系统结构示意图。