[发明专利]一种抑制MMC互联变换器相间环流的方法

说明书

本发明公开了一种抑制MMC互联变换器相间环流的方法，包括步骤：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；将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；得到环流在桥臂上产生电压表达式；将MMC互联变换器A相电压与输出电流展开为时域表达式；定义电压调制度系数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；计算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；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；得到电容电压表达式；提出一种带通滤波器，得到其传递函数；引入MMC互联变换器电流PI控制环节，实现抑制MMC互联变换器相间环流。

技术领域

本发明涉及一种抑制交直流混合微网MMC互联变换器相间环流的方法，具体涉及一种基于带通滤波器和比例控制相结合的MMC互联变换器相间环流抑制方法。

背景技术

交直流混合微网是未来微网发展的高级形式，综合了交流微电网和直流微电网两者的优点，增强了多种不同类型微电源和各类形式的负荷接入微电网系统的灵活性，MMC作为一种交直流混合微网互联变换器，具有较低开关损耗和谐波输出优点，且具备良好的可拓性和输出特性。

相间环流二倍频的分量的存在，直接影响了MMC互联变换器桥臂能量的波动影响，同时MMC互联变换器依靠子模块电容电压作为能量载体，二倍频环流的存在同样影响了电容电压的工作状态，需要对相间环流进行抑制。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种抑制MMC互联变换器相间环流的方法，采用带通滤波器和比例控制相结合的相间环流抑制技术，可以消除MMC互联变换器桥臂之间的二倍频环流。

本发明采取如下技术方案来实现的：

一种抑制MMC互联变换器相间环流的方法，包括以下步骤：

1)以MMC互联变换器交流A相为例，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；

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；

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；

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；

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；

6)定义电压调制度系数k与电流调制度系数m；

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；

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；

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；

10)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；

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；

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；