[发明专利]复杂场景下混合型多功能并网变流器系统及控制方法

权利要求书

1.一种复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取三相负载电流，将三相负载电流通过dq变换后得到无功补偿电流参考值；

计算三相电网流过的附加总电流，将三相电网流过的附加总电流通过dq变换后得到q轴电流参考值和d轴电流参考值；

获取NPC直流侧电容电压的参考值和CHB的直流侧电容电压的参考值，获取NPC直流侧电容电压的实际值和CHB的直流侧电容电压的实际值，将NPC直流侧电容电压的参考值和CHB的直流侧电容电压的参考值与NPC直流侧电容电压的实际值和CHB的直流侧电容电压的实际值作差后经过电压环PI控制器得到d轴电流参考值；

获取并网变流器输出电流和直流侧电压的实测值、并网变流器输出电流和直流侧电压的给定值；以并网变流器输出电流和直流侧电压的实测值作为反馈量，与并网变流器输出电流和直流侧电压的给定值求差值得到偏差量，将偏差量作为电流环PI控制器的输入，电流环PI控制器的输出加上并网点和电网的电压差值后生成调制信号，通过综合控制后得到电流环控制输出的电压信号；

获取NPC直流侧电容电压的参考值和NPC直流侧电容电压值的实际值，将NPC直流侧电容电压的参考值和NPC直流侧电容电压值的实际值做差后通过电压环PI控制器，与电流环控制输出的电压信号叠加后经过载波层叠调制得到NPC的开关信号；

获取CHB直流侧电容电压的参考值和CHB直流侧电容电压值的实际值，将CHB直流侧电容电压的参考值和CHB直流侧电容电压值的实际值做差后通过电压环PI控制器与电流环控制输出的电压信号叠加后经过载波移相调制得到CHB的开关信号；

计算单相接地故障时并网变流器需输出的消弧电流作为第四桥臂电流的参考值，将第四桥臂电流的参考值与第四桥臂电流的实际值i_o作差再经过电流环PI得到并网变流器第四桥臂的调制信号，将并网变流器第四桥臂的调制信号通过PWM调制得到并网变流器第四桥臂的开关信号。

2.根据权利要求1所述的复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，还包括构建滤波电感步骤，所述滤波电感满足以下公式

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其中，为并网变流器直流侧电容电压，为开关频率，为并网变流器允许的最大纹波注入电流。

3.根据权利要求1所述的复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，还包括构建零序电感步骤_，所述零序电感满足以下公式

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其中,为角频率，为三相线路对地电容的电容值，为三相线路对地电阻的电阻值,为第四桥臂输出电流的有效值，为电网电压的有效值。

4.根据权利要求1所述的复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，所述计算三相电网流过的附加总电流步骤中，三相电网流过的附加总电流的计算公式为

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其中，、、分别为三相电流过的附加总电流，、、分别为A、B、C三相电网电压，为三相线路对地电容的电容值，为三相线路对地电阻的电阻值，θ为电网电压与零序电流的夹角。

5.根据权利要求1所述的复杂场景下混合型多功能并网变流器控制方法，其特征在于，所述计算单相接地故障时并网变流器需输出的消弧电流作为第四桥臂电流的参考值步骤中，并网变流器需输出的消弧电流的计算公式为

;

其中，为发生单相接地故障对应相线的电网电压，为三相线路对地电容的电容值，为三相线路对地电阻的电阻值，为虚数单位，为角频率。