[发明专利]一种模块化多电平风电变流器的直接功率控制方法

权利要求书

1.一种模块化多电平风电变流器的直接功率控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、根据VSC-HVDC系统结构，建立模块化多电平风电变流器的数学模型；

B、通过PI调节器处理直流电压给定值与模块化多电平风电变流器的直流电压检测值V_dc的误差，获得有功电流给定值并将该有功电流给定值与直流电压检测值V_dc的乘积作为有功功率给定值p^*，其中，无功功率给定值q^*在单位功率因数运行时为零；

C、将电流传感器获得的模块化多电平风电变流器交流侧的三相交流电流信号I_u，v，w以及其各子模块的输出电压v_ju，v，w、开关函数S_ju，v，w通过虚拟磁链计算模块进行处理，获得有功功率实际值p、无功功率实际值q以及磁链矢量的空间位置角γ_ψs；

D、将步骤B中的有功功率给定值p^*和无功功率给定值q^*，以及步骤C中的有功功率实际值p和无功功率实际值q通过功率解耦控制模块获得直接功率控制器输出的两相旋转坐标系下的电压参考信号u_rd和u_rq；

E、将步骤C中的磁链矢量的空间位置角r_ψs与步骤D中的电压参考信号u_rd和u_rq通过三相/两相旋转坐标变换模块处理，获得三相电压参考信号u′_ref、v′_ref及w′_ref；

F、将步骤E中的三相电压参考信号u′_ref、v′_ref及w′_ref与MMC电容电压平均值控制模块输出的控制量u_ave、v_ave及w_ave进行叠加处理，获得模块化多电平风电变流器的三相电压控制信号u_ref、v_ref及w_ref；

G、将步骤F中的三相电压控制信号u_ref、v_ref及w_ref与模块化多电平风电变流器上下桥臂电流、其各子模块的电容电压i_nu，v，w、i_pu，v，w、u_ju，v，w通过MMC触发脉冲生成模块处理，获得控制所述模块化多电平风电变流器中功率器件的开关信号。

2.根据权利要求1所述的模块化多电平风电变流器的直接功率控制方法，其特征在于，所述模块化多电平风电变流器中的功率器件采用基于绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的MCC结构。

3.根据权利要求2所述的模块化多电平风电变流器的直接功率控制方法，其特征在于，所述模块化多电平风电变流器的直流侧采用电容稳压，其交流侧设置有电抗器。