[发明专利]一种模块化多电平换流器交直流侧谐波传输特性的解析方法

权利要求书

1.一种模块化多电平换流器交直流侧谐波传输特性的解析方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：当MMC交流侧含有背景谐波时，采集交流端口三相交流电压实际值u_abc、三相交流电流实际值i_abc，包括稳态分量和谐波分量，并进行标幺化；当直流侧含有背景谐波时，采集直流侧电压实际值u_dc，并进行标幺化；

步骤二：对于三相交流电压实际值u_abc和三相交流电流实际值i_abc，通过dq变换获取交流电压实际值d轴稳态分量u_d、q轴稳态分量u_q、d轴小扰动分量和q轴小扰动分量以及交流电流实际值d轴稳态分量i_d、q轴稳态分量i_q、d轴小扰动分量和q轴小扰动分量并计算其经过控制环对控制系统的影响；

步骤三：当MMC交流侧含有背景谐波时，分析背景谐波对MMC电气系统的影响，包括交流侧背景谐波引起的桥臂谐波电流、子模块谐波电压波动和桥臂输出电压波动；

步骤四：基于步骤二和步骤三，分析了MMC-HVDC的控制系统和电气系统之间的耦合关系，建立了考虑子模块内部电压波动和桥臂环流影响的MMC电气系统等效电路，利用该等效电路得出背景谐波对MMC另一侧产生影响的解析表达式。

2.根据权利要求1所述的一种模块化多电平换流器交直流侧谐波传输特性的解析方法，其特征在于，步骤一中，对三相交流电压实际值v_abc、三相交流电流实际值i_abc和直流侧电压实际值u_dc进行标幺化，其基准值分别为：

三相交流线电压峰值V_LL、三相交流线电流峰值I_LL、额定直流母线电压U_dc。

3.根据权利要求1所述的一种模块化多电平换流器交直流侧谐波传输特性的解析方法，其特征在于，步骤二具体包括：

MMC处于定功率模式下时，h^-次背景谐波将通过功率控制外环耦合出h^-+2次调制波，因此分别分析h^-次背景谐波产生的h^-次调制波和h^-+2次调制波，即分析背景谐波对控制系统的影响。

4.根据权利要求1所述的一种模块化多电平换流器交直流侧谐波传输特性的解析方法，其特征在于，步骤三具体包括：

当MMC交流侧含有背景谐波时，分析背景谐波对MMC电气系统的影响，交流侧背景谐波引起的桥臂谐波电流将通过子模块开关作用耦合到子模块电容；子模块电容流经谐波电流时将产生相应频次的谐波电压，子模块电容谐波电流乘以相应频次的子模块电容阻抗可得出相应频次的子模块电容波动电压；子模块电容波动电压将通过开关动作耦合到子模块输出端口，将所有处于投入状态的子模块的端口电压相加得到桥臂输出电压波动。

5.根据权利要求1所述的一种模块化多电平换流器交直流侧谐波传输特性的解析方法，其特征在于，步骤四具体包括：MMC的控制系统和电气系统互相耦合，即，电气系统稳态量和控制系统小扰动分量互相耦合，控制系统系统稳态量和电气系统小扰动分量互相耦合，考虑以上的耦合关系即可分析出背景谐波对MMC内部动态特性的影响，建立考虑子模块内部电压波动和桥臂环流影响的MMC电气系统等效电路。