申请/专利权人：上海电力大学

申请日：2021-08-23

公开（公告）日：2024-06-28

公开（公告）号：CN113765345B

主分类号：H02M1/12

分类号：H02M1/12;H02M7/483;H02M7/5387;H02M7/5395

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.28#授权;2021.12.24#实质审查的生效;2021.12.07#公开

摘要：本发明涉及一种模块化多电平变换器电容电压波动抑制方法，包括：建立基于PCHD模型的MMC波动电容电压状态方程；基于建立的MMC波动电容电压状态方程，进一步构建得到基于PCHD模型的MMC电容电压波动无源一致性控制器，以得到波动电容电压控制量；采用脉冲调制方法对波动电容电压控制量进行处理，得到相应的触发脉冲信号；根据触发脉冲信号对MMC各相桥臂子模块的变换器开关状态进行控制。与现有技术相比，本发明将基于PCHD模型的无源一致性控制方法用于MMC电容电压波动抑制，具有控制律形式简单、均值偏差小、稳定性好的优点，能够有效地对MMC电容电压波动进行抑制。

主权项：1.一种模块化多电平变换器电容电压波动抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立基于PCHD模型的MMC波动电容电压状态方程；S2、基于步骤S1建立的MMC波动电容电压状态方程，进一步构建得到基于PCHD模型的MMC电容电压波动无源一致性控制器，以得到波动电容电压控制量；S3、采用脉冲调制方法对波动电容电压控制量进行处理，得到相应的触发脉冲信号；S4、根据触发脉冲信号对MMC各相桥臂子模块的变换器开关状态进行控制；所述步骤S1具体包括以下步骤：S11、在dq旋转坐标系下，分别定义状态变量、输入变量和输出变量，其中，状态变量具体为三相注入环流二倍频dq轴分量与桥臂电感的乘积，输入变量具体为三相波动电容电压dq轴分量，输出变量具体为三相注入环流二倍频dq轴分量；S12、基于定义的状态变量、输入变量和输出变量，建立基于PCHD模型的MMC波动电容电压状态方程： x＝[x1x2]T＝[LmicirdLmicirq]Tu＝[u1u2]T＝[ucirducirq]Ty＝[y1y2]T＝[icirdicirq]T 其中，x为状态变量，u为输入变量，y为输出变量，Lm为桥臂电感，icird、icirq分别为三相注入环流二倍频d轴和q轴分量，ucird、ucirq分别为三相波动电容电压d轴和q轴分量，Jx为互连矩阵，Rx为阻尼矩阵，gx为端口矩阵，Hx为能量函数，ω0为基波角频率，Rm为桥臂电阻，为微分算子；所述步骤S2具体包括以下步骤：S21、在PCHD模型基础上引入一致性控制律，并设定MMC子模块波动电容电压系统注入环流后的期望平衡点；S22、以状态变量与期望平衡点之差及其差值微分均为零作为控制目标，结合MMC波动电容电压状态方程，得到基于PCHD模型的无源一致性控制律，即可得到波动电容电压控制量；所述步骤S21引入的一致性控制律具体为： α＝1其中，xe为状态变量误差，x*为设定的期望平衡点，和分别为三相注入环流二倍频d轴和q轴分量参考轨迹，α为误差系数；步骤S22具体包括以下步骤：S221、以状态变量与期望平衡点之差及其差值微分均为零作为控制目标，设计对应的期望能量函数；S222、基于设计的期望能量函数，结合MMC波动电容电压状态方程，得到MMC子模块波动电容电压闭环系统的状态方程；S223、根据MMC子模块波动电容电压闭环系统的状态方程，进一步得到基于PCHD模型无源一致性控制律；所述步骤S221中控制目标具体为： 设计的期望能量函数具体为： 其中，Hdx为期望能量函数，D为桥臂电感矩阵。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 上海电力大学 一种模块化多电平变换器电容电压波动抑制方法

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