[发明专利]基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法

权利要求书

1.一种基于MMC虚拟电容对DC电压波动的抑制方法，其特征在于，通过预设的控制策略对MMC的电气参数进行控制，将所述控制策略等效为一个电容大小可调的虚拟电容器，根据电压波动的幅度调整所述虚拟电容器的虚拟系数，以对DC电压波动进行抑制；

所述控制策略包括，定义变换器与直流供电网络相连接的点为公共连接点，将所述公共连接点的电压实际值的平方值、所述公共连接点的电压标称值的平方值、MMC内部能量标称值，以及一个大小可调的虚拟惯性系数作为输入，输出MMC内部能量参考值，计算方法如下：

其中，为MMC内部能量的参考值，C_tot为集中电容器的电容值，v_dc为公共连接点的电压实际值，v_dc0为公共连接点的电压标称值，为MMC内部能量标称值，k_VI为虚拟惯性系数；

所述控制策略还包括，将所述MMC内部能量参考值与MMC内部能量实际值作为输入，能量跟踪部分由PI控制器控制w_∑跟随的变化，有对于计算虚拟电容的吸收功率参考值，计算方法如下：

其中，w_∑为内部能量实际值，C_eq为聚合电容器的电容大小，有C_eq＝6C_tot，为虚拟电容吸收功率的参考值；

所述控制策略还包括，将所述公共连接点的电压实际值的平方值与所述公共连接点的电压参考值的平方值作为输入，输出交流功率的参考值，计算方法如下：

其中，为交流功率参考值，F_v(s)为PI控制器，为公共连接点的电压参考值；

所述控制策略还包括，输入直流功率参考值与直流功率实际值的差值，输出与直流功率相关的第一中间电流量参考量，计算方法如下：

直流功率参考值直流功率实际值P_dc＝v_dci_diffi

其中，h(v)为PI控制器，i_diffi分别为桥臂电流共模分量的参考值与实际值；

所述控制策略还包括，将所述交流有功功率参考值和交流用功功率实际值的差值，以及交流无功功率参考值和交流无功功率实际值的差值作为输入，输出与交流功率相关的第二中间电流量参考值，计算方法如下：

P_ac＝v_gdi_gd

其中，P_ac为交流功率实际值，v_gd为交流电压直轴分量，i_gd为交流电流直轴分量，e为交流实际功率与其参考值的差值，表示各个量对时间的导数，为交流电流直轴分量的参考值，sign为符号函数，K_pv、K_iv为分别求解所涉及的比例与积分常数，均表示对括号内的内容进行求导，Q_ac分别为交流无功功率参考值与实际值，表示对进行积分；

所述控制策略还包括，输入所述第一中间电流量参考量以及所述第二中间电流变量，输出中间电流变量，计算方法如下：

其中，为经park变换后的直轴和交轴分量的参考值，q表示交轴，d表示直轴，为桥臂电压的差模分量的参考值，i_gq分别为交流电流交轴分量的参考值与实际值，v_gq为交流电压交轴分量，p(v)为PI控制器，L_arm为桥臂电感，L_f交流侧的电感，w为角速度，为桥臂电压的共模量，为上桥臂等效电压，为下桥臂等效电压，与分别为上桥臂与下桥臂集中电容器的电压值，与为上桥臂与下桥臂的占空比，为交流相电压，R_f为交流侧电阻，R_arm为桥臂电阻，为交流相电流。