[发明专利]电网故障下增强MMC换流站功率送出能力的控制方法及系统

权利要求书

1.一种电网故障下增强MMC换流站功率送出能力的控制方法，其特征在于：通过一个二阶广义积分器实现了对于零序电流成分的抑制，并与正负序解耦控制方法相结合，在电网电压不对称跌落时对电流中的零序分量与负序分量进行充分抑制，从而提升MMC换流站的功率送出能力；

所述的电网故障下增强MMC换流站功率送出能力的控制方法，包括如下步骤：

采集MMC交流电网侧三相电压U_sabc，三相电流I_sabc和联接变压器阀侧三相电流I_vabc，MMC上、下桥臂电流I_pabc和I_nabc，以及直流侧直流母线电压U_dc；

利用锁相环获取电网侧三相电压U_sabc相位角θ_v和角频率ω_v；根据MMC上、下桥臂电流I_pabc和I_nabc计算得到MMC三相内部环流I_cabc；根据电网侧三相电压电流U_sabc和I_sabc计算MMC输出的无功功率Q_s；

对电网侧三相电压电流U_sabc和I_sabc进行Park变换，对应得到同步旋转d-q-0坐标系下的电压矢量U_sdq0和电流矢量I_vdq0；

采用二阶广义积分器对零序电流分量I_v0进行单独控制，将其参考值给定为零；该二阶广义积分器的输出作为MMC参考差模电压的零序分量U_difref0；

采用PI控制器对直流母线电压U_dc及无功功率Q_s进行控制，分别使其跟随给定的参考值U_dcref及Q_sref，两个PI控制器的输出分别作为正序电流d轴和q轴的参考值I_vdqref+；参考值U_dcref为系统的额定直流母线电压，参考值Q_sref根据系统指令由上层控制器给定；

对电压电流矢量U_sdq的I_vdq的d、q轴分量进行正负序分离，得到其在正转同步坐标系下的正序分量U_sdq+和I_vdq+，以及在反转同步坐标系下的负序分量U_sdq-和I_vdq-；分别通过两组PI控制器在正转、反转两个坐标系下对正序、负序电流I_vdq+、I_vdq-进行控制，其中正序电流参考值为I_vdqref+，负序电流参考值为零，得到MMC参考差模电压的正序分量U_difrefdq+和负序分量U_difrefdq-；

将U_difrefdq-变换到正转同步坐标系中，与U_difrefdq+相加，得到MMC参考差模电压d、q轴分量U_difrefdq，再与MMC参考差模电压的零序分量U_difref0组合，得到MMC参考差模电压U_difrefdq0；

利用Park变换将三相内部环流I_cabc变换到以-2θ_v进行旋转的d^-2-q^-2旋转坐标系中得到内部环流I_cdq；在d^-2-q^-2坐标系下采用PI控制器对内部环流I_cdq进行控制，其d、q轴参考值I_cdqref均给定为零，PI控制器的输出作为MMC参考共模电压U_comrefdq；

利用反Park变换将MMC参考差模电压U_difrefdq0与MMC参考共模电压U_comrefdq变换到静止三相坐标系中得到U_difrefabc与U_comrefabc，经过计算得到MMC上、下桥臂的参考电压U_prefabc与U_nrefabc，再利用最近电平逼近法进行调制，实现对MMC的控制。