[发明专利]模块化多电平变换器微分平滑非线性控制方法及装置

权利要求书

1.一种电网电压不平衡时的模块化多电平变换器微分平滑非线性控制方法，其特征在于，包括：

步骤S1：采集电网信息，并基于电网信息获得当前交流侧电网正序d轴电压和正序q轴电压，

步骤S2：通过前馈的PI反馈控制方式得到正序有功参考电流和正序无功参考电流、负序有功参考电流和负序无功参考电流，

步骤S3：基于正序有功参考电流和正序无功参考电流控制模块化多电平变换器的正序d轴输出电压和正序q轴输出电压，以及基于负序有功参考电流和负序无功参考电流控制模块化多电平变换器的负序d轴输出电压和负序q轴输出电压；

所述正序有功参考电流的数学表达式为：

所述正序无功参考电流的数学表达式为：

其中：为正序有功参考电流，为正序无功参考电流，K_p1为PI反馈控制的有功比例参数，K_p2为PI反馈控制的无功比例参数，K_i1为PI反馈控制的有功积分参数，K_i2为PI反馈控制的无功积分参数，s为积分算子，ΔP^*为有功功率误差ΔP的参考值，ΔP为有功功率误差，P^*为模块化多电平变换器向电网输入的有功功率的参考值，为交流侧电网正序d轴电压，ΔQ^*为无功功率误差ΔQ的参考值，ΔQ为无功功率误差，Q^*为模块化多电平变换器向电网输入的无功功率的参考值，为交流侧电网正序q轴电压；

所述步骤S3中，对于正序电流微分平滑控制器的控制表达式为：

其中：为模块化多电平变换器的正序d轴输出电压、为模块化多电平变换器正序q轴输出电压，L为交流侧等效电感与桥臂等效电感之和，R为交流侧等效电阻与桥臂等效电阻之和，为正序有功电流、为正序无功电流，ω为系统基波频率，λ₁、λ₂为任意正数，τ为时间变量，e₁、e₂、e₃、e₄为中间变量；

所述步骤S3中，对于负序电流微分平滑控制器的控制表达式为：

其中：为模块化多电平变换器负序d轴输出电压、为模块化多电平变换器负序q轴输出电压，为负序有功参考电流、为负序无功参考电流，为模块化多电平变换器交流侧电网负序d轴电压、为模块化多电平变换器交流侧电网负序q轴电压，为负序有功电流、为负序无功电流，λ₃、λ₄为任意正数，L为交流侧等效电感与桥臂等效电感之和，R为交流侧等效电阻与桥臂等效电阻之和，ω为系统基波频率，τ为时间变量，e₅、e₆、e₇、e₈为中间变量。

2.一种电网电压不平衡时的模块化多电平变换器微分平滑非线性控制装置，其特征在于，包括存储器、处理器，以及存储于存储器中并由所述处理器执行的程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

步骤S1：采集电网信息，并基于电网信息获得当前交流侧电网正序d轴电压和正序q轴电压，

步骤S2：通过前馈的PI反馈控制方式得到正序有功参考电流和正序无功参考电流、负序有功参考电流和负序无功参考电流，

步骤S3：基于正序有功参考电流和正序无功参考电流控制模块化多电平变换器的正序d轴输出电压和正序q轴输出电压，以及基于负序有功参考电流和负序无功参考电流控制模块化多电平变换器的负序d轴输出电压和负序q轴输出电压；

所述正序有功参考电流的数学表达式为：

所述正序无功参考电流的数学表达式为：

其中：为正序有功参考电流，为正序无功参考电流，K_p1为PI反馈控制的有功比例参数，K_p2为PI反馈控制的无功比例参数，K_i1为PI反馈控制的有功积分参数，K_i2为PI反馈控制的无功积分参数，s为积分算子，ΔP^*为有功功率误差ΔP的参考值，ΔP为有功功率误差，P^*为模块化多电平变换器向电网输入的有功功率的参考值，为交流侧电网正序d轴电压，ΔQ^*为无功功率误差ΔQ的参考值，ΔQ为无功功率误差，Q^*为模块化多电平变换器向电网输入的无功功率的参考值，为交流侧电网正序q轴电压；

所述步骤S3中，对于正序电流微分平滑控制器的控制表达式为：

其中：为模块化多电平变换器的正序d轴输出电压、为模块化多电平变换器正序q轴输出电压，L为交流侧等效电感与桥臂等效电感之和，R为交流侧等效电阻与桥臂等效电阻之和，为正序有功电流、为正序无功电流，ω为系统基波频率，λ₁、λ₂为任意正数，τ为时间变量，e₁、e₂、e₃、e₄为中间变量；

所述步骤S3中，对于负序电流微分平滑控制器的控制表达式为：

其中：为模块化多电平变换器负序d轴输出电压、为模块化多电平变换器负序q轴输出电压，为负序有功参考电流、为负序无功参考电流，为模块化多电平变换器交流侧电网负序d轴电压、为模块化多电平变换器交流侧电网负序q轴电压，为负序有功电流、为负序无功电流，λ₃、λ₄为任意正数，L为交流侧等效电感与桥臂等效电感之和，R为交流侧等效电阻与桥臂等效电阻之和，ω为系统基波频率，τ为时间变量，e₅、e₆、e₇、e₈为中间变量。