【技术实现步骤摘要】
模块化多电平固态变压器及其子模块功率均衡控制方法
本专利技术涉及电力系统中智能配电网技术、电力电子技术、控制
，具体地，涉及一种模块化多电平固态变压器及其子模块功率均衡控制方法。
技术介绍
可再生能源往往以分布式电源的形式接入配电网，转化为电能供给终端用户。然而，传统配电网的运行模式基本是以供方主导、单向辐射状供电为主，其配电一次控制设备(有载调压器、联络开关等)调控能力欠缺，难以满足可再生能源和负荷频繁波动时配电网的高精度实时运行优化需求，且在配网的规划设计阶段和运行管理中，均未考虑分布式电源的接入。随着分布式电源接入量的不断增加，更有电动汽车的快速普及，储能和可控负荷的持续增多，现有配电网架构已很难满足新能源消纳、灵活调控及用户对环境保护、供电可靠性、电能质量和优质服务的要求。因此，随着电力电子技术的发展，未来配电系统将通过固态变压器形成多电压等级多电压形态的交直流混合配电架构。固态变压器位于多类型配电网络的中心节点处，将取代传统的配电变压器，需要满足多端口、高变比、多电压形态、故障隔离、高效电能传输等基本...
【技术保护点】
1.一种模块化多电平固态变压器中子模块功率均衡控制方法，其特征在于，包括：/n在同一桥臂内的各SM模块，采用相同占空比的控制方式，以满足如下条件：/ns
【技术特征摘要】
1.一种模块化多电平固态变压器中子模块功率均衡控制方法，其特征在于，包括：
在同一桥臂内的各SM模块，采用相同占空比的控制方式，以满足如下条件：
s1＝s2＝...＝sN
其中，s1,s2,...,sN分别为MMC的桥臂第1,2,…,N个子模块的占空比函数；
在MMC侧，采用中压直流及无功功率控制外环和有功及无功电流控制内环，去掉电容电压平衡控制环路；
在同一桥臂内的各SM模块，采用IBDC单元对电容电压进行控制，以满足如下条件：
U1＝U2＝...＝UN
其中，U1,U2,...,UN分别为MMC的桥臂第1,2,…,N个子模块的电容电压；
在IBDC侧，采用低压直流电压与模块电容电压相结合的平衡控制方式，其中，低压直流电压控制环输出相同的参考占空比至各IBDC单元，模块电容电压平衡控制环则输出附加占空比，叠加在参考占空比上，实现各IBDC单元的不同占空比输出，在实现低压直流母线电压稳定控制的同时，调节模块功率均衡；
选取其中一个IBDC单元作为调节模块，该调节模块的附加占空比采用其他N-1个IBDC单元所输出的附加占空比之和，以保证N个IBDC单元的占空比对应N个控制目标；其中，所述N个控制目标包括：1个低压直流输出电压控制目标以及N-1个模块电容电压平衡控制目标。
2.根据权利要求1所述的模块化多电平固态变压器中子模块功率均衡控制方法，其特征在于，在MMC侧，采用中压直流-无功功率控制外环和有功/无功电流控制内环，去掉电容电压平衡控制环路的方法为：
在中压直流-无功功率控制外环：根据中压直流电压的参考值和实际值的偏差，通过PI控制，输出有功电流参考值；根据中压交流侧无功功率参考值和实际值的偏差，通过PI控制，输出无功电流参考值；
在有功/无功电流控制内环：根据有功电流的参考值和实际值的偏差，通过PI控制，输出交流电压参考值的d轴分量；根据无功电流的参考值和实际值的偏差，通过PI控制，输出交流电压参考值的q轴分量。
3.根据权利要求1所述的模块化多电平固态变压器中子模块功率均衡控制方法，其特征在于，在同一桥臂内的各SM模块，采用相同占空比的控制方式为：
有功/无功电流内环所输出的交流电压参考值的d、q轴分量，通过dq-abc坐标系变换模块，输出A、B、C三相交流电压参考值，0.5倍中压直流电压参考值减去A相交流电压参考值，得到A相上桥臂输出电压参考值；0.5倍中压直流电压参考值加上A相交流电压参考值，得到A相下桥臂输出电压参考值；0.5倍中压直流电压参考值减去B相交流电压参考值，得到B相上桥臂输出电压参考值；0.5倍中压直流电压参考值加上B相交流电压参考...
【专利技术属性】
技术研发人员：张建文，周剑桥，施刚，王晗，蔡旭，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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