[发明专利]一种抑制MMC互联变换器相间环流的方法

权利要求书

1.一种抑制MMC互联变换器相间环流的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对于MMC互联变换器交流A相，根据基尔霍夫电流定律，得到MMC互联变换器A相上、下桥臂电流与交流微网侧电流关系式为：

其中：i_cira是A相环流，流经A相上下桥臂，与负载电流无关；

2)根据MMC互联变换器上、下桥臂严格对称，将步骤1)MMC互联变换器A相上、下桥臂电流分解为环流与交流微网侧电流；具体实现方法为：根据MMC互联变换器上、下桥臂严格对称，将步骤1)MMC互联变换器A相上、下桥臂电流分解为环流与交流微网侧电流：i_a＝i_na-i_pa；其中：i_pa、i_na为流过MMC互联变换器A相桥臂上、下电流；

3)将MMC互联变换器直流微网侧母线电压和交流微网侧A相电压用MMC互联变换器上、下桥臂电压及步骤2)MMC互联变换器上、下桥臂环流表示为：

4)通过步骤3)MMC互联变换器直流微网侧母线电压得到环流在桥臂上产生电压表达式为：

5)将MMC互联变换器A相电压与输出电流展开为时域表达式为：其中：U_m、I_m为MMC互联变换器A相电压幅值、电流幅值；ω为角频率；为初相位；

6)定义电压调制度系数k与电流调制度系数m为：

7)在不考虑桥臂环流的影响下，结合步骤3)MMC互联变换器直流微网侧母线电压和交流微网侧A相电压、步骤5)MMC互联变换器A相电压与输出电流时域表达式、步骤6)电压调制度系数k与电流调制度系数m，得到MMC互联变换器A相桥臂上、下电压及电流为：其中：I_dc为直流微网侧输出电流，因为MMC互联变换器结构的对称性，直流微网输出电流在三相上均分；

8)根据步骤7)MMC互联变换器A相桥臂上、下电压及电流，计算A相上、下桥臂瞬时功率为：

9)对步骤8)A相上、下桥臂瞬时功率求积分得到A相上、下桥臂能量表达式为：

10)因为MMC互联变换器上、下桥臂能量存储与电容器中，忽略步骤9)MMC互联变换器到A相上、下桥臂能量表达式中的直流分量，得到MMC互联变换器A相上、下桥臂及A相能量交流分量表达式为：及A相能量交流分量表达式：

11)根据MMC互联变换器桥臂子模块电容能量公式，结合步骤10)MMC互联变换器A相能量交流分量表达式，得到电容电压表达式为：

12)分析步骤11)MMC互联变换器桥臂子模块电容电压表达式，为了抑制相间环流二倍频分量，减少子模块电容电流的谐波含量，提出一种带通滤波器，得到其传递函数为：其中：Q为品质因数；s为拉普拉斯算子；ω₀为额定角频率；

13)将步骤12)得到的带通滤波器，引入MMC互联变换器电流PI控制环节，给定环流参考值为0，即可对MMC换流器桥臂上的参考电压信号进行补偿，实现抑制MMC互联变换器相间环流。