【技术实现步骤摘要】
一种柔性直流输电系统功率模块联合降损方法
[0001]本专利技术属于柔性直流输电
，特别涉及一种柔性直流输电系统功率模块联合降损方法。
技术介绍
[0002]柔性直流输电系统具有控制灵活、潮流双向流动、提供无功支撑、无换相失败等特点，其独特的技术优势非常适合异步电网互联、新能源接入、孤岛供电等领域。
[0003]柔性直流输电系统由功率模块级联组成，柔直换流阀内部存在大量功率半导体开关器件，当电流流过功率模块开关器件以及开关器件开断过程中均会产生损耗，流过的电流越大，产生的损耗越高，严重制约柔性直流输电系统的传输效率。目前，降低换流阀功率模块损耗的常用做法是加入二倍频环流抑制，该方法虽然控制简单，但并没有让功率模块工作在更低损耗状态。
[0004]综上，进一步探索柔性直流输电系统换流阀功率模块低损耗运行具有重要意义，因此亟需一种新的柔性直流输电系统功率模块联合降损方法提升柔直系统运行效率和经济性。
技术实现思路
[0005]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种柔性直...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种柔性直流输电系统功率模块联合降损方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一 采用二倍频环流注入降损；步骤二 采用变g参数的模块电压排序算法进一步降低功率模块损耗。2.根据权利要求1所述的一种柔性直流输电系统功率模块联合降损方法，其特征在于，所述步骤一具体方法如下：以一定角度对功率模块注入二倍频环流，桥臂电流由直流母线电流的三分之一的直流分量、换流阀阀侧交流电流的二分之一的基频分量、二倍频环流分量、四次及以上的偶数次谐波分量组成，由于四次及以上偶数次谐波分量的含量少，对功率模块损耗影响小，忽略桥臂电流四次及以上偶数次谐波分量对功率模块损耗的影响，则整流运行模式下桥臂电流表达式为逆变运行模式下桥臂电流表达式为上式中，为基频电流分量与二倍频环流分量的相位差；在整流模式下桥臂电流表达式中，令取值满足基频电流分量正向峰值对应二倍频环流分量负向峰值，基频电流分量负向峰值对应二倍频环流分量负向峰值；在逆变模式下，令取值满足基频电流分量的正向峰值对应二倍频环流分量正向峰值，基频电流分量的负向峰值对应二倍频环流分量正向峰值；然后进行
‑
180
°
～180
°
范围扫描计算得到：二倍频环流含量相同，整流模式桥臂电流正向电流有效值最小，逆变模式桥臂电流负向电流峰值最小时，得到二倍频环流注入角度此时，功率模块损耗低于环流抑制下的功率模块损耗。3.根据权利要求1或2所述的一种柔性直流输电系统功率模块联合降损方法，其特征在于，所述步骤一中二倍频环流注入方法为：基于交流电压锁相，求解电流内环正序dq轴的角度，移相180
°
后，利用该角度的余弦乘以注入的二倍频含量作为二倍频d轴指令值，利用该角度的正弦乘以注入的二倍频含量作为二倍频q轴指令值，然后基于交流电压锁相环的相位对二倍频环流进行dq变换作为dq轴反馈值，指令值与反馈值经PI控制器输出后再经dq反变换输出二倍频环流的调制波，附加在基频分量与直流分量合成的调制波上控制模块投切数，具体如下1)对交流电网三相电压Uabc进行锁相，得到锁相角θ；2)基于锁相角θ对阀侧三相交流电压Iabc进行dq变换，得到d轴电流I
d
和q轴电流I
q
；3)求解I
d
和I
q
的夹角，移相180
°
(π)后得到新的角度θ
’
，求其余弦乘以二倍频环流注入含量I
2ref
得到二倍频环流d轴指令值I
2dref
，求其正弦乘以二倍频环流注入含量I
2ref
得到二倍频环流q轴指令值I
2qref
；4)分解出桥臂电流三相环流I
cccs
，基于2θ角进行dq轴变换，得到二倍频环流d轴电流I
2d
和q轴电流I
2q
；5)二倍频环流指令值I
2dref
、I
2qref
和反馈值I
2d
、I
2q
经PI环节输出调制比M
2d
和M
2q
；6)基于2θ角对M
2d
和M
2q
进行dq轴反变换，得到二倍频环流调制波V
2ref
，与直流分量V
dc
与
基频分量V
ref
的叠加后得到整体调制波，得到桥臂导通模块数，实现对二倍频环流精准控制。4.根据权利要求1所述的一种柔性直流输电系统功率模块联合降损方法，其特征在于，所述步骤二的具体方法为：采用变g参数的模块电压排序算法进一步降低功率模块损耗；g参数表示当前状态模块电压最大值与最小值之间差值的控制目标值，其用于控制功率模块开关频率、功率模块电压不平衡度，g参数与开关频率呈反比关系，开关频率越高，g参数越小，开关频率越低...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘汉军，张军，盛俊毅，赵玲，纪攀，郝翔，汤明杰，齐彦军，
申请(专利权)人：特变电工新疆新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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