[发明专利]一种MMC子模块电压降阶状态观测方法

摘要

本发明公开了一种MMC子模块电压降阶状态观测方法；本发明基于MMC直流侧状态方程，并通过环流值的反馈，构建了桥臂电压的观测模型，完成对桥臂电压的实时估算。环流值的反馈增强了系统对参数误差的适应性，无论变换器初值处于何种状态，观测器均能快速实现对桥臂电压的精确跟踪。该方法免去对底层子模块单元进行数据采集，仅需根据输出电压/电流参数和桥臂环流值即可快速实现对桥臂电压的精确估算，从而消除直流侧控制与底层子模块单元之间的数据交换。

主权项

1.一种MMC子模块电压降阶状态观测方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：该方法具体包括以下步骤：步骤1：初始化，即在该基于MMC子模块电压降阶状态观测器中设定以下参数，所有电流、电压与功率参数均采用标么值：设定控制器的有功功率参考P*与无功功率参考Q*；设定控制器的桥臂电压VS与桥臂电压参考值设定控制器的桥臂等效感抗L0与等效阻抗R0；步骤2：采集系统输出侧的各个相电压va、vb、vc以及相电流ia、ib、ic送入交流侧功率控制模块(1)，与给定的有功功率参考P*与无功功率参考Q*一起在交流侧功率控制模块(1)进行计算，输出有功功率P与无功功率Q以及控制信号ea，eb，ec；步骤3：由步骤2中得到系统输出的有功功率P与无功功率Q以及控制信号ea，eb，ec分别送入到k相直流侧控制模块(2)与各相参考电压生成模块(3)中；步骤4：采集k相单元中上桥臂电流ipk和下桥臂电流ink在第二加法器中相加，再除以2得到相环流值idiffk，送入到k相直流侧控制模块(2)；步骤5：VS观测器模块(5)输出量：步骤501：VS观测器模块(5)的误差反馈结构中，将步骤3的无功功率Q输出以及步骤4的相环流值idiffk进行计算，输出相应的控制量为得到的输出值VS*与VS观测器模块的输出反馈值乘以在第一比较器进行比较输出，输出相应的控制量为： e r = V * S - ( 1 - 2 v d i f f k V d c ) · V ~ s ]]>式中Vdc为直流母线电压，er为VS观测误差值，Carm为桥臂电容值，ω0为工频角速度，Lr为桥臂电感、Carm为桥臂电容、vdiffk为环流电压；步骤502：VS观测器模块(5)的VS直接计算结构中，将步骤3的有功功率P输出以及步骤4的相环流值idiffk进行计算，输出相应的控制量为：将步骤501输出的值er与VS送入到第一加法器，进行计算输出，输出相应的控制量为：其中μ为误差增益；步骤6：环流指令生成模块(6)接收到步骤502得到的与桥臂电压参考值经过计算得到各相环流参考值i*diffk；步骤7：环流控制模块(7)接收到步骤4得到的相环流值idiffk与步骤6得到的各相环流参考值i*diffk进行计算得到桥臂环流电压值udiffk；步骤8：将步骤7得到的桥臂环流电压值udiffk与步骤2交流侧功率控制模块(1)得到的e

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