[发明专利]带中点电位波动抑制的交直流母线接口变换器控制方法

说明书

本发明涉及交直流子网母线接口变换器的控制技术领域，带中点电位波动抑制的交直流母线接口变换器控制方法，步骤一、采集交直流母线电压和交流母线电流并进行坐标变换；步骤二、进行下垂控制环节的设计、步骤三，进行电流闭环解耦控制系统的设计、步骤四，设计中点电位滞环控制环节与SVPWM调制环节进行配合。本发明将三电平拓扑应用于混合微网的交直流母线接口变换器中，提高了系统传输功率的容量与电压等级。同时，在证直流母线接口变换器实现交直流子网功率平衡、母线电压支撑以及电能质量治理等基本功能的同时，解决了中点电位波动对直流母线电压影响的问题。

技术领域

本发明涉及交直流子网母线接口变换器的控制技术领域，具体为一种附带中点电位波动抑制的三电平交直流子网母线接口变换器的控制方法。

背景技术

交直流母线的接口变化器作为交流子网与直流子网的连接枢纽，其不但需要完成交直流子网之间的双向功率控制，维持子网母线电压，还需要实现电能质量治理等辅助功能，是交直流混合微网的核心器件。目前，对于交直流混合微电网中的接口变换器的研究大多集中于三相两电平PWM变换器的拓扑结构，电路简单，容易实现，但存在着传输容量不足、输出电压较小和电流谐波较大等缺点。故在容量需求较大且直流母线电压等级要求较高的混合微网系统中，可以采用基于三电平拓扑的交直流子网母线接口变换器来代替传统的三相两电平的接口变换器，提高传输容量与直流母线电压等级。但三电平拓扑存在着中点电位波动的固有问题，严重影响了直流母线电压的电能质量，解决中点电位波动的影响是应用三电平拓扑交直流子网母线接口变换器的关键问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何提高系统传输功率的容量与电压等级，如何解决中点电位波动对直流母线电压影响的问题。

本发明所采用的技术方案是：带中点电位波动抑制的交直流母线接口变换器控制方法，按照如下的步骤进行

步骤一、在交直流混合微网中，交流子网母线连接电力网，采集交流子网母线的电压、电流，采集交直流子网母线接口变换器输出的补偿电流，采集直流子网母线电压；以当前坐标系为三相静止坐标系abc，利用如下的坐标变换矩阵，将三相静止坐标系abc下的量值(采集到的交流子网母线的电压、电流、接口变换器输出的补偿电流、直流子网母线电压)通过等量变换转换为两相旋转坐标系dq0 下的量值

其中，T_abc/dq0表示三相静止坐标系到两相旋转坐标系的坐标变换矩阵，θ表示abc坐标系与dq0坐标系之间的夹角；

步骤二、利用下垂控制策略对交直流母线的接口变换器进行控制，即依照交直流混合微网在并网模式与孤岛模式下的不同特性，设计下垂控制曲线，然后根据下垂控制曲线得到交流子网母线电压与接口变换器传输功率对应关系，对接口变换器进行控制；其中，在并网模式时，考虑电力网对于交流子网母线的支撑，交流子网母线电压的幅值与频率均与电力网的电压信息保持一致，最大传输功率不能超过接口变换器的额定传输功率，同时，借助电力网维持交流子网母线电压稳定，通过接口变换器进行功率交换；在孤岛模式时，考虑电力网的缺失，采用现有技术通用下垂控制曲线对接口变换器进行控制，实现有功功率的传输；