[发明专利]基于解耦原理的模块化多电平换流器环流抑制方法

说明书

基于解耦原理的模块化多电平换流器环流抑制方法，属于电力电子技术领域，解决了现有基于耦合原理的模块化多电平换流器环流抑制方法会影响换流器交流侧输出电压波形质量的问题。所述方法将所述换流器的每相作为目标对象，根据环流抑制信号确定用于抑制环流的上、下桥臂投入或者切除的子模块个数，根据上、下桥臂调制信号确定用于满足交流侧电压输出需要的上桥臂投入子模块个数和下桥臂投入子模块个数，将用于抑制环流的上、下桥臂投入或者切除的子模块个数同步叠加到用于满足交流侧电压输出需要的上桥臂投入子模块个数和下桥臂投入子模块个数中，以实现环流抑制与交流侧输出的解耦，在抑制环流的同时不影响交流侧的输出电压波形。

技术领域

本发明涉及一种模块化多电平换流器环流抑制方法，属于电力电子技术领域。

背景技术

模块化多电平换流器是一种采用模块化结构的、易于拓展且输出波形质量高的换流器，目前被广泛地应用于中高压场合。由于模块化多电平换流器具有三相直流侧并联的结构特点，在模块化多电平换流器正常运行的过程中，其子模块的电容电压均存在波动，使得模块化多电平换流器的相间存在二倍频的环流成分。该环流成分会导致模块化多电平换流器的损耗增大、运行效率降低以及开关器件使用寿命缩短，甚至会影响模块化多电平换流器的暂态稳定性。基于以上背景，模块化多电平换流器的环流抑制一直以来都是模块化多电平换流器控制领域的研究热点。

现有模块化多电平换流器的环流抑制方法主要包括以下三种：

1、授权公告号为CN 101854061B的中国发明专利公开了一种三相模块化多电平换流器环流抑制方法，该环流抑制方法将二倍频负序坐标变换后的环流输入比例积分控制器，并将得到的环流抑制信号叠加到上、下桥臂调制波中，以抑制环流。

2、S.Li等人在文章Circulating current suppressing strategy for MMC-HVDC based on nonideal proportional resonant controllers under unbalancedgrid conditions.(IEEE Transactions on Power Electronics,2015,30,(1):387-397)中提出：先采用比例谐振控制器提取环流抑制信号，再将该环流抑制信号叠加到上、下桥臂调制波中，以抑制环流。

3、L.He等人在文章A repetitive control scheme for harmonic suppressionof circulating current in modular multilevel converters,(IEEE Transactionson Power Electronics,2015,30,(1):471-481,)中提出：先采用重复控制器提取环流抑制信号，再将该环流抑制信号叠加到上、下桥臂调制波中，以抑制环流。

以上三种模块化多电平换流器的环流抑制方法均通过采用控制器得到环流抑制信号，并将环流抑制信号叠加到上、下桥臂的调制信号中的方式来抑制环流。然而，这类基于耦合原理的模块化多电平换流器环流抑制方法会导致原本对称的上、下桥臂调制信号变得不对称，进而影响模块化多电平换流器交流侧输出波形的对称性，降低交流侧输出电压波形质量。

发明内容

本发明为解决现有基于耦合原理的模块化多电平换流器环流抑制方法会影响换流器交流侧输出电压波形质量的问题，提出了一种基于解耦原理的模块化多电平换流器环流抑制方法。

本发明所述的基于解耦原理的模块化多电平换流器环流抑制方法用于对三相模块化多电平换流器的相间二倍频环流进行抑制，所述模块化多电平换流器环流抑制方法将三相模块化多电平换流器的每一相作为目标对象，该方法包括：

步骤一、提取二倍频环流抑制信号u_{cir_j}，其中，j代表任意一相；