[发明专利]一种基于虚拟环流分量的单相MMC环流抑制器及抑制方法

权利要求书

1.一种基于虚拟环流分量的单相MMC环流抑制方法，其特征在于，单相MMC由两相四个桥臂组成，每个桥臂由若干个半桥子模块与一个桥臂电感串联组成，其中每个半桥子模块由两个串联的开关器件并联一个子模块电容构成，单相MMC的直流侧由一个直流电源提供恒定的直流电压，交流侧经网侧电感接入单相电网；

所述环流抑制方法包括以下具体步骤：

步骤1.1，将某一相环流经过一阶高通滤波器，得到实际环流的二倍频分量，一阶高通滤波器传递函数如式(1)所示；

其中f_h为高通滤波器的截止频率；

步骤1.2，将实际环流的二倍频分量通过四分之一周期延时，构造出一个虚拟环流分量：

其中，i_cira2f是实际环流的二倍频分量，i_cira2fVIR是虚拟环流分量，ω为基频；

步骤1.3，将实际环流的二倍频分量与虚拟环流分量同时输入两相静止/两相旋转坐标系，得到两相旋转坐标系下的环流分量：

其中，ω为基频，i_cir2fd为d轴的环流分量，i_cir2fq为q轴的环流分量；

步骤1.4，将两相旋转坐标系下的环流分量经过PI控制环节，得到dq坐标系下的附加控制电压参考值：

其中k_p、k_i分别为比例增益和积分增益，i_{cir2fd_ref}和i_{cir2fq_ref}为两相旋转坐标系下的环流分量参考值，u_{Zd_ref}和u_{Zq_ref}为两相旋转坐标系下的附加控制电压参考值，L为桥臂电感，ω为基频；

步骤1.5，将两相旋转坐标系下的附加控制电压参考值输入两相旋转/两相静止坐标系，得到αβ坐标系下的附加控制电压参考值u_{Za_ref}和u_{ZaVIR_ref}：

其中，ω为基频，u_{Za_ref}为a相实际的附加控制电压参考值，u_{ZaVIR_ref}为虚拟的附加控制电压参考值。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟环流分量的单相MMC环流抑制方法，其特征在于：通过测量单相MMC系统中某一相上桥臂电流和下桥臂电流，计算出该相桥臂的环流，根据下式推断得到另一相桥臂的环流：

其中I_dc为直流侧直流分量，I_2f为环流二倍频幅值，ω为基频，为环流初相。

3.一种根据权利要求1或2所述的基于虚拟环流分量的单相MMC环流抑制方法构建的单相MMC并网系统的总体控制方法，其特征在于，所述并网系统的总体控制方法包含以下步骤：

步骤2.1，设定有功功率参考值P_{_ref}和无功功率参考值Q_{_ref}，经过功率外环和电流内环得到内部电动势参考值e_{j_ref}；

步骤2.2，将测量得到的某一相上桥臂电流i_jp和下桥臂电流i_jn输入基于虚拟环流分量的单相MMC环流抑制器，得到附加控制电压参考值u_{Zj_ref}；

步骤2.3，将内部电动势参考值e_{j_ref}和附加控制电压参考值u_{Zj_ref}输入调制环节，控制单相MMC各相上下桥臂的桥臂电压，从而输出开关器件所需的脉冲。