申请/专利权人：南通大学

申请日：2022-05-23

公开（公告）日：2022-12-02

公开（公告）号：CN114826008B

主分类号：H02M7/5387

分类号：H02M7/5387;H02M1/088;H02M1/32;H02J3/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.12.02#授权;2022.08.16#实质审查的生效;2022.07.29#公开

摘要：本发明涉及电气控制技术领域，特别是涉及一种降低MMC桥臂电流峰值的控制系统及方法。本发明包括电压功率和电流控制模块、二倍频环流控制模块及四倍频环流控制模块；所述电压功率和电流控制模块，用于生成三相调制电压参考值earef、ebref、ecref；所述二倍频环流控制模块，用于生成三相的二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2；所述四倍频环流控制模块，用于生成三相的四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4；所述三相调制电压参考值earef、ebref、ecref，分别叠加二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2以及四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4后，经过桥臂电压合成和底层调制模块生成MMC各个桥臂子模块的脉冲信号。

主权项：1.一种降低MMC桥臂电流峰值的控制系统，其特征在于，包括电压功率和电流控制模块、二倍频环流控制模块及四倍频环流控制模块；所述电压功率和电流控制模块，用于生成三相调制电压参考值earef、ebref、ecref；所述二倍频环流控制模块，用于生成三相的二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2；所述四倍频环流控制模块，用于生成三相的四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4；所述三相调制电压参考值earef、ebref、ecref，分别叠加二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2以及四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4后，经过桥臂电压合成和底层调制模块生成MMC各个桥臂子模块的脉冲信号；所述电压功率和电流控制模块采用如下控制方法：直流电压参考值Udcref与直流电压反馈值Udc相减后的差为ΔU，MMC输出有功功率参考值Pref与MMC输出有功功率反馈值P相减后的差为ΔP，ΔU或ΔP进入一个PI调节器后的输出为并网电流d轴分量的参考值isdref，MMC输出无功功率参考值Qref与MMC输出无功功率反馈值Q相减后的差为ΔQ，ΔQ进入一个PI调节器后的输出为并网电流q轴分量的参考值isqref；并网电流d轴分量的反馈值isd乘同步角频率ω及桥臂电感L后为u1cd，并网电流q轴分量的反馈值isq乘同步角频率ω及桥臂电感L后为u1cq，isdref与isd之差进入一个PI调节器，PI调节器的输出叠加并网点电压d轴分量usd再减去u1cd后为调制电压d轴分量的参考值edref；isqref与isq之差进入一个PI调节器，PI调节器的输出叠加并网点电压q轴分量usq再叠加u1cq后为调制电压q轴分量的参考值eqref；调制电压d轴分量的参考值edref、调制电压q轴分量的参考值eqref进入两相旋转坐标系至三相静止坐标系的旋转变换环节，生成三相调制电压参考值earef、ebref、ecref，用于旋转变换的相位为锁相环观测的MMC并网点的相位θp；所述二倍频环流控制模块采用如下控制方法：三相的二倍频环流icira2、icirb2、icirc2进入三相静止坐标系至两相旋转坐标系的旋转变换环节，生成两相旋转坐标系下的二倍频环流icird2、icirq2，用于旋转变换的相位为-2θp；icird2乘2ωL后为u2cd，icirq2乘2ωL后为u2cq；二倍频环流d轴分量的参考值icirdref2与icird2之差进入PI调节器，PI调节器的输出叠加u2cq后为ecirdref2；二倍频环流q轴分量的参考值icirqref2与icirq2之差进入PI调节器，PI调节器的输出减去u2cd后为ecirqref2；ecirdref2、ecirqref2进入两相旋转坐标系至三相静止坐标系的旋转变换环节，生成三相的二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2，用于旋转变换的相位为-2θp；所述四倍频环流控制模块采用如下控制方法：三相的四倍频环流icira4、icirb4、icirc4进入三相静止坐标系至两相旋转坐标系的旋转变换环节，生成两相旋转坐标系下的四倍频环流icird4、icirq4，用于旋转变换的相位为4θp；icird4乘4ωL后为u4cd，icirq4乘4ωL后为u4cq；四倍频环流d轴分量的参考值icirdref4与icird4之差进入PI调节器，PI调节器的输出减去u4cq后为ecirdref4；四倍频环流q轴分量的参考值icirqref4与icirq4之差进入PI调节器，PI调节器的输出叠加u4cd后为ecirqref4；ecirdref4、ecirqref4进入两相旋转坐标系至三相静止坐标系的旋转变换环节，生成三相的四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4，用于旋转变换的相位为4θp；所述三相调制电压参考值earef、ebref、ecref，分别叠加二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2以及四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4后，经过桥臂电压合成和底层调制模块生成MMC各个桥臂子模块的脉冲信号；所述二倍频环流d轴、q轴分量的参考值icirdref2、icirqref2按照如下公式计算， 其中，isd、isq分别为并网电流d轴分量、q轴分量，θp为锁相环观测的MMC并网点的相位，Ism为MMC并网电流的幅值，kT为联接变压器的变比，k2为二倍频环流的控制系数，iciraref2为a相的二倍频环流参考值，icirbref2为b相的二倍频环流参考值，icircref2为c相的二倍频环流参考值。

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