模块化海底电源电容电压纹波抑制方法、系统及控制器技术方案

本发明专利技术公开了一种模块化海底电源电容电压纹波抑制方法、系统及控制器，将模块化海底电源的每一相桥臂作为目标对象，根据上桥臂和下桥臂关于交流侧电流并联分流的原理，结合上桥臂和下桥臂等效电容值，提取用于抑制电容电压纹波分量的环流指令值，并获得上桥臂和下桥臂的调制信号，并最终确定上桥臂和下桥臂投入子模块，以在满足直流侧电压输入、交流侧电压输出需要的前提下，实现对电容电压的纹波抑制。本发明专利技术解决了电容电压纹波降低模块化海底电源内部能量稳定性以及升高电源交流侧输出电压谐波畸变率的问题。

【技术实现步骤摘要】
模块化海底电源电容电压纹波抑制方法、系统及控制器
本专利技术涉及模块化海底电源控制领域，特别是一种模块化海底电源电容电压纹波抑制方法、系统及控制器。
技术介绍
模块化海底电源(以下简称“海底电源”)输出波形的正弦特性由调制信号和调制策略决定，调制信号主要由控制方法决定，与控制系统对指令信号的跟踪效果相关，因此，调制信号产生是模块化海底电源控制过程中的关键技术。对于模块化海底电源，子模块电容电压纹波经调制会在交流侧输出电压中激发出谐波分量，研究模块化海底电源电容电压纹波抑制方法，对降低电源交流侧输出谐波含量，改善电源的运行性能等方面意义重大。由于模块化多电平结构的复杂性和对称性，其输入、输出之间的耦合关系的分析也较为复杂，对电容电压波动、子模块电压平衡等问题研究提出较大挑战。现有研究通过直接分析子模块电容电压纹波所包含的谐波分量，采用谐波环流控制方法有效降低电容电压纹波幅值，这种方法从谐波抑制的角度对电容电压纹波进行抑制，但谐波环流无法直接反映电容电压纹波特性，亟需探索一种利用电容电压特性分析推导得到环流指令的控制方法。专本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块化海底电源电容电压纹波抑制方法，模块化海底电源为模块化多电平结构，将模块化海底电源的任一相桥臂作为目标对象，其特征在于，模块化海底电源所述目标对象的电容电压波纹抑制方法包括以下步骤：/nS1、计算用于满足直流侧电压输入和交流侧电压输出需要的上桥臂调制信号理论值u

【技术特征摘要】
1.一种模块化海底电源电容电压纹波抑制方法，模块化海底电源为模块化多电平结构，将模块化海底电源的任一相桥臂作为目标对象，其特征在于，模块化海底电源所述目标对象的电容电压波纹抑制方法包括以下步骤：
S1、计算用于满足直流侧电压输入和交流侧电压输出需要的上桥臂调制信号理论值ur_pj和下桥臂调制信号理论值ur_nj，其中，j表示模块化海底电源的任意一相，j＝a,b；
S2、根据上桥臂调制信号理论值ur_pj和下桥臂调制信号理论值ur_nj，计算用于抑制电容电压纹波的注入环流指令计算电容电压纹波抑制信号urip_j；
S3、根据上桥臂调制信号理论值ur_pj、下桥臂调制信号理论值ur_nj和电容电压纹波抑制信号urip_j确定上桥臂最终调制信号upj和下桥臂最终调制信号unj；upj＝ur_pj-urip_j；unj＝ur_nj-urip_j；
S4、根据上桥臂最终调制信号upj和下桥臂最终调制信号unj确定上桥臂最终投入子模块数Npj和下桥臂最终投入子模块数Nnj；Npj＝upjN；Nnj＝unjN；N表示上桥臂级联子模块数或者下桥臂级联子模块数；
S5、根据上桥臂最终投入子模块数Npj和下桥臂最终投入子模块数Nnj确定上桥臂最终投入子模块和下桥臂最终投入子模块。


2.根据权利要求1所述的模块化海底电源电容电压纹波抑制方法，其特征在于，不考虑环流抑制，利用下式计算上桥臂调制信号理论值ur_pj和下桥臂调制信号理论值ur_nj：






其中，Udc为模块化海底电源每一相桥臂直流侧输入电压，uo＝Udcmosin(ωot+δo)为交流侧输出电压，mo为交流侧输出调制度，ωo为交流侧输出电压角频率，δo为交流侧输出电压初相位...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳雨霏，杨禧，唐欣，王文，江洪伟，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43