[发明专利]一种谐波扰动注入控制系统、控制方法及存储介质

权利要求书

1.一种基于MMC拓扑的谐波扰动注入控制系统，其特征在于：所述系统包括电压源模式控制环和功率源模式控制环，所述电压源模式控制环包含第一交流侧控制环、第一直流侧控制环和第一环流侧控制环，所述功率源模式控制环包含第二交流侧控制环、第二直流侧控制环和第二环流侧控制环；

所述第一交流侧控制环包括第一交流电流内环和第一能量外环，所述第一能量外环连接着第一交流电流内环用于MMC子模块能量和控制；所述第一直流侧控制环用于实现直流侧输出电压控制；

所述第二直流侧控制环包括直流电流控制内环和第二能量外环，所述第二能量外环连接着直流电流控制内环用于MMC子模块能量和控制；

所述第一能量外环的控制方程为：

式中，u_d为交流侧电网电压的d轴分量，K_{P_e_ac}、K_{I_e_ac}为控制环参数，E_{sum_ref}为MMC子模块能量和的给定值，e_sum为MMC子模块能量和；

所述MMC子模块能量和e_sum的计算公式为：

e_sum＝e_au+e_bu+e_cu+e_ad+e_bd+e_cd

式中，e_au、e_ad分别为a相上、下桥臂子模块的能量和，e_bu、e_bd分别为b相上、下桥臂子模块的能量和，e_cu、e_cd分别为c相上、下桥臂子模块的能量和；

所述第一直流侧控制环的控制方程为：

式中，K_{P_u_dc}、K_{I_u_dc}、K_{R_u_dc}为控制环参数，ω为谐波电压扰动的角频率，u_{dc_ref}的计算公式为：

u_{dc_ref}＝U_{dc_ref}+u_{harmonic_ref}

式中，U_{dc_ref}为直流母线电压给定值的直流分量，u_{harmonic_ref}为扰动电压分量的给定值；

所述直流电流控制内环的控制方程为：

式中，K_{P_i_dc}、K_{I_i_dc}为控制环参数，u_dc为直流母线电压，i_dc为直流母线电流，i_{dc_ref}为直流母线电流的给定值；

所述第二能量外环的控制方程为：

式中，K_{P_e_dc}、K_{I_e_dc}为控制环参数，e_sum为MMC子模块能量和。

2.根据权利要求1所述的一种基于MMC拓扑的谐波扰动注入控制系统，其特征在于：所述e_{sum_ref}的计算公式为：

e_{sum_ref}＝E_{sum_ref}+e_{harmonic_ref}

式中，E_{sum_ref}为MMC子模块能量和的给定值；e_{harmonic_ref}为扰动能量的给定值，采用开环前馈控制方法，其计算公式为

e_{harmonic_ref}＝f(ω)u_dci_{harmonic_ref}

式中，i_{harmonic_ref}为扰动电流的给定值，L_dc、R_dc分别为MMC直流侧等效电感与等效电阻，ω为谐波电流扰动的角频率。