[发明专利]多端直流电网潮流控制电路及其控制方法

权利要求书

1.一种多端直流电网潮流控制电路，其特征在于：设置在多端直流电网中的源端，与整流电路构成串联，包括：分别位于相连接的背靠背的双H桥结构两侧的调压电路和多端DC/DC电路；所述调压电路一侧的H桥的一端连接模块电容C₁，另一端连接LC输出滤波电路；所述多端DC/DC电路一侧的H桥连接同一高频变压器的不同绕组；

其中，所述调压电路由相连接的包括四个开关管S₁，S₂，S₃和S₄的H桥臂、模块电容C₁及输出滤波电路构成，并通过输出滤波电路串接至二极管整流电路和直流电网之间；所述多端DC/DC电路则由相连接的一个H桥及高频变压器的绕组构成；

所述调压电路用于补偿电压中的谐波，并进行潮流控制；所述多端DC/DC电路用于不同DC/DC模型之间的能量均衡控制；

所述多端直流电网潮流控制电路至少有两个；

将其中一个多端直流电网潮流控制电路作为主控单元，其余作为从控单元；所述主控单元的调压电路通过对电容电压的闭环控制将自身模块电容电压维持在设定值，不进行潮流控制；所述从控单元的调压电路则用于进行潮流控制；

其控制方法包括以下步骤：

步骤A1：采集源端交流侧相电压U_P，并根据式(1)计算其平均值U_mean：

步骤A2：采集整流侧直流电压U_rec；

步骤A3：所述调压电路输出电压u_oref：

u_oref＝U_rec-U_mean+u_cc (2)；

其中u_cc为调压电路控制量。

2.根据权利要求1所述的多端直流电网潮流控制电路，其特征在于：所述从控单元通过多端DC/DC电路进行模块电容电压平衡。

3.根据权利要求1所述的多端直流电网潮流控制电路的控制方法，其特征在于：对于所述主控单元，检测自身电容电压U_c1，与设定值V_capref进行做差后，送入比例微分调节器PI1，得到控制量u_cc。

4.根据权利要求1所述的多端直流电网潮流控制电路的控制方法，其特征在于：系统检测直流电网总负载电流I_LALL，从控单元检测所在支路电流I_L1，设期望的潮流控制下该支路电流为I_R1＝ηI_LALL，其中η为比例系数，则将其与支路实际电流I_L1做差后，送入比例微分调节器PI2，得到控制量u_cc，实现支路潮流控制。

5.根据权利要求1所述的多端直流电网潮流控制电路的控制方法，其特征在于：在计算得到应输出的电压u_oref后，通过双环控制实现最终电压输出；在所述双环控制当中：调压电路实际输出为滤波电路中的滤波电容C_o1上的电压，即u_co1，其与参考电压u_oref做差后，送入比例微分控制器PI3，得到电流参考值i_cref，并与实际输出电流i_c1做差后，送入比例微分控制器PI4，得到最终输出电压参考值U_ref，并以此进行调制，用于控制调压电路一侧H桥的各开关器件的状态。

6.根据权利要求1所述的多端直流电网潮流控制电路的控制方法，其特征在于：所述主控单元的多端DC/DC电路输出相位固定且相移始终为零的矩形波电压；所述从控单元的多端DC/DC电路根据自身电容电压调整相位，输出相位超前或滞后于主控单元的矩形波电压。