[发明专利]故障下抑制MMC子模块电容电压波动的二倍频环流注入方法

权利要求书

1.一种故障下抑制MMC子模块电容电压波动的二倍频环流注入方法，其特征在于，包括：

以发生交流单相故障且考虑二倍频环流注入的子模块电容电压的基频和二倍频波动分量作为抑制目标，建立优化目标函数；

以目标函数最小化作为目标进行全局优化，获得最优的二倍频环流注入的幅值和相位；

根据所获得的最优的二倍频环流注入的幅值和相位生成参考信号，结合调制算法实现二倍频环流的注入。

2.根据权利要求1所述的一种故障下抑制MMC子模块电容电压波动的二倍频环流注入方法，其特征在于，建立优化目标函数之前，先计算交流单相接地故障下考虑二倍频环流注入的子模块电容电压的表达式，包括：

发生交流单相接地故障时，三相的开关函数为：

其中，t为时刻，ω为基波角频率；S_{au_f}、S_{bu_f}、S_{cu_f}分别表示故障后a、b、c相的开关函数；m表示调制比，其值为2U_m/U_dc；N₀为直流电压U_dc与子模块参考电压U_c的商，即U_dc/U_c；N为桥臂子模块的个数；

发生交流单相接地故障时，三相的上桥臂电流为：

其中，I_m为交流电流幅值，为初相角，I₂表示二倍频环流注入的幅值，表示二倍频环流注入的相角，i_{au_f}、i_{bu_f}、i_{cu_f}分别表示故障后a、b、c三相上桥臂电流；

定义二倍频环流注入系数k₂为：

结合发生交流单相接地故障时，三相的开关函数以及三相的上桥臂电流，得到故障后含二倍频环流注入的三相上桥臂子模块电容电压：

其中，u_{cau_f}、u_{cbu_f}、u_{ccu_f}分别表示故障后a、b、c相上桥臂子模块电容电压，C代表桥臂子模块电容容值。

3.根据权利要求2所述的一种故障下抑制MMC子模块电容电压波动的二倍频环流注入方法，其特征在于，所述以发生交流单相故障且考虑二倍频环流注入的子模块电容电压的基频和二倍频波动分量作为抑制目标，建立优化目标函数包括：

根据故障后含二倍频环流注入的三相上桥臂子模块电容电压，得到发生交流单相故障时，故障相上桥臂子模块电容电压的基频和二倍频波动，进而得到波动幅值；

采用相同的方式，得到非故障两相上桥臂子模块电容电压的基频和二倍频波动，进而得到波动幅值；

根据获得的三相桥臂子模块电容电压基频和二倍频波动的波动幅值建立目标函数

其中，|u_{cau_f1}|与|u_{cau_f2}|分别为a相上桥臂子模块电容电压基频和二倍频波动的波动幅值；|u_{cbu_f1}|与|u_{cbu_f2}|分别为b相上桥臂子模块电容电压基频和二倍频波动的波动幅值；|u_{ccu_f1}|与|u_{ccu_f2}|分别为c相上桥臂子模块电容电压基频和二倍频波动的波动幅值，k表示电容电压二次波动的权重系数。