[发明专利]一种基于二次谐波陷阱的MMC环流抑制技术

权利要求书

1.一种基于二次谐波陷阱的模块化多电平换流器MMC的环流抑制方法，其特征在于：所述MMC使用耦合电感和电容器组成二次谐波陷阱构成环流抑制电路，并将其串联在桥臂上，其中与直流侧正极相连的为上桥臂，与直流侧负极相连接的为下桥臂；

其中，所述环流抑制电路为上下桥臂各自构建一个二次谐波陷阱回路E；或者上下桥臂共同构建一个二次谐波陷阱回路F；

所述上下桥臂各自构建一个二次谐波陷阱回路E中所述二次谐波陷阱电路E包括一个耦合电感和一个电容器，将所述耦合电感的一次侧串联在桥臂上(上桥臂或下桥臂)；将耦合电感的二次侧与所述电容器串联，构成LC回路；将两个该二次谐波陷阱电路分别串联在上、下桥臂上，其中所述二次谐波陷阱电路E中的元件参数满足以下条件：设传统的MMC变流器电路中桥臂上原有的限流电感为L0，耦合电感的一次侧、二次侧和激磁电抗分别为L1、L2、LM，电容容值为C，基波频率为f， 则参数的选择需满足以下等式：

                         （1）

                          （2）

其中，，，，X表示阻抗,在满足上述公式的情况下，可以得到桥臂电流中N次，其中，电流流过该环流抑制电路时的等效阻抗表达式：

                      （3）

其中，化简得到

                                   （4）

所述上下桥臂共同构建一个二次谐波陷阱回路F中所述二次谐波陷阱电路F包括两个耦合电感和一个电容器，将两个耦合电感的一次侧分别串联在上、下桥臂上,将两个耦合电感的二次侧串联后再与所述电容器串联，构成LC回路，其中二次谐波陷阱电路F中的元件参数满足以下条件：设传统的MMC变流器电路中桥臂上原有的限流电感为L0，耦合电感的一次侧、二次侧和激磁电抗分别为L1、L2、LM，电容容值为C，基波频率为f，则参数的选择需满足以下等式：

                      （5）

                             （6）

在满足上述公式的情况下，可以得到桥臂电流中基波和2次电流流过该二次谐波陷阱电路时的等效阻抗表达式：

           （7）

                    （8）

可见，在流经该二次谐波陷阱电路的电流的频率为基波频率时，该电路的等效阻抗与传统的MMC电路中的限流电抗器的值相当；在流经该电路的电流频率为基波频率的两倍时，该电路的二次侧发生并联谐振。