一种DC-MMC控制方法、系统、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种DC

【技术实现步骤摘要】
一种DC
‑
MMC控制方法、系统、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及控制领域，特别是涉及一种DC
‑
MMC控制方法、系统、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]近年来，为了缓解传统化石能源短缺危机，越来越多的可再生分布式电源投入电网，大量DC/DC变换器(Direct current/Direct current converter，直流/直流变换器)的投入，成为了解决电压等级多样的可再生能源接入送出问题的有效途径，这使各分布式电源之间得以互联，实现电源之间的功率传输。DC
‑
MMC是一种模块化多电平直流变换器，由于DC
‑
MMC是一个多变量、强耦合的系统，当在发生扰动时若对DC
‑
MMC的电流分量的控制不精确会引起DC
‑
MMC不稳定的情况，这使对DC
‑
MMC进行控制的双闭环控制器的设计成为一项具有挑战性的工作。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种DC
‑
MMC控制方法、系统、装置及存储介质，通过双闭环控制和反演控制，构造了电流环与能量环，从而实现系统状态变量的全局控制，能够最小化桥臂电流交流分量，避免由于在发生扰动时对电流分量的控制不精确从而引起DC
‑
MMC不稳定的情况。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种DC
‑
MMC控制方法，DC
‑
MMC包括M相上桥臂和M相下桥臂，M≥2，1≤m≤M，m和M均为整数；
[0005]所述方法包括：
[0006]基于第m相所述上桥臂的电容电压实际值以及第m相所述下桥臂的电容电压实际值通过能量环生成第m相解耦电流参考值；
[0007]基于第m相所述解耦电流参考值与第m相解耦电流实际值通过电流环生成第m相解耦电压参考值；
[0008]基于由所述第m相解耦电压参考值经反演变换后产生的第m相所述上桥臂电压参考值和第m相所述上桥臂的电容电压参考值之间的第一比值确定第m相所述上桥臂的调制信号；
[0009]基于由所述第m相解耦电压参考值经反演变换后产生的第m相所述下桥臂电压参考值和第m相所述下上桥臂的电容电压参考值之间的第二比值确定第m相所述下桥臂的调制信号；
[0010]基于所述第m相所述上桥臂的调制信号和第m相所述下桥臂的调制信号对第m相所述上桥臂和第m相所述下桥臂分别进行控制。
[0011]优选地，基于第m相所述上桥臂的电容电压实际值以及第m相所述下桥臂的电容电压实际值通过能量环生成第m相解耦电流参考值，包括：
[0012]基于第m相所述上桥臂的电容电压实际值和第m相所述上桥臂的电容值计算第m相所述上桥臂的第一储存能量，并基于第m相所述下桥臂的电容电压实际值和第m相所述下桥
臂的电容值计算第m相所述下桥臂的第二储存能量；
[0013]基于所述第一存储能量和所述第二存储能量计算第m相所述上桥臂和第m相所述下桥臂的平均功率和功率差；
[0014]基于所述平均功率和所述功率差计算所述第m相解耦电流参考值。
[0015]优选地，基于第m相所述解耦电流参考值与第m相解耦电流实际值通过电流环生成第m相解耦电压参考值，包括：
[0016]对第m相所述解耦电流实际值与第m相所述解耦电流参考值之差进行PR跟踪调节，并基于第m相高压侧电压值和第m相低压侧电压值计算第m相所述解耦电压参考值。
[0017]优选地，第m相所述解耦电流参考值包括第m相直流差分电流参考值、第m相交流差分电流参考值、第m相直流相电流参考值和第m相交流相电流参考值。
[0018]优选地，第m相所述解耦电压参考值包括第m相差分电压参考值和第m相相电压参考值。
[0019]优选地，所述DC
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MMC还包括M相输出滤波电感，第m相所述上桥臂分别连接第m相所述下桥臂和第m相所述输出滤波电感，第m相所述上桥臂与第m相所述下桥臂串联构成所述DC
‑
MMC的第m相高压侧，M相所述高压侧并联构成总高压侧，第m相所述下桥臂和第m相所述输出滤波电感串联构成所述DC
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MMC的第m相低压侧，M相所述低压侧并联构成总低压侧；所述上桥臂和所述下桥臂包括桥臂电感；
[0020]第m相所述输出滤波电感除以第m相所述桥臂电感的比值大于预设值。
[0021]优选地，基于由所述第m相解耦电压参考值经反演变换后产生的第m相所述上桥臂电压参考值和第m相所述上桥臂的电容电压参考值之间的第一比值确定第m相所述上桥臂的调制信号，包括：
[0022]对第m相所述解耦电压参考值进行反演计算，以生成第m相所述上桥臂电压参考值；
[0023]计算第m相所述上桥臂电压参考值和第m相所述上桥臂的电容电压参考值的所述第一比值，以确定第m相所述上桥臂的调制信号；
[0024]基于由所述第m相解耦电压参考值经反演变换后产生的第m相所述下桥臂电压参考值和第m相所述下上桥臂的电容电压参考值之间的第二比值确定第m相所述下桥臂的调制信号，包括：
[0025]对第m相所述解耦电压参考值进行反演计算，以生成第m相所述下桥臂电压参考值；
[0026]计算第m相所述下桥臂电压参考值和第m相所述下桥臂的电容电压参考值的所述第二比值，以确定第m相所述下桥臂的调制信号。
[0027]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种DC
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MMC控制系统，DC
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MMC包括M相上桥臂和M相下桥臂，M≥2，1≤m≤M，m和M均为整数；
[0028]所述系统包括：
[0029]第一生成单元，用于基于第m相所述上桥臂的电容电压实际值以及第m相所述下桥臂的电容电压实际值通过能量环生成第m相解耦电流参考值；
[0030]第二生成单元，用于基于第m相所述解耦电流参考值与第m相解耦电流实际值通过电流环生成第m相解耦电压参考值；
[0031]第一确定单元，用于基于由所述第m相解耦电压参考值经反演变换后产生的第m相所述上桥臂电压参考值和第m相所述上桥臂的电容电压参考值之间的第一比值确定第m相所述上桥臂的调制信号；
[0032]第二确定单元，用于基于由所述第m相解耦电压参考值经反演变换后产生的第m相所述下桥臂电压参考值和第m相所述下上桥臂的电容电压参考值之间的第二比值确定第m相所述下桥臂的调制信号；
[0033]控制单元，用于基于所述第m相所述上桥臂的调制信号和第m相所述下桥臂的调制信号对第m相所述上桥臂和第m相所述下桥臂分别进行控制。
[0034]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种DC
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MMC控制装置，包括：
[0035]存储器，用于存储计算机程序；
[0036]处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上述所述DC
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MMC控制方法的步骤。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DC
‑
MMC控制方法，其特征在于，DC
‑
MMC包括M相上桥臂和M相下桥臂，M≥2，1≤m≤M，m和M均为整数；所述方法包括：基于第m相所述上桥臂的电容电压实际值以及第m相所述下桥臂的电容电压实际值通过能量环生成第m相解耦电流参考值；基于第m相所述解耦电流参考值与第m相解耦电流实际值通过电流环生成第m相解耦电压参考值；基于由所述第m相解耦电压参考值经反演变换后产生的第m相所述上桥臂电压参考值和第m相所述上桥臂的电容电压参考值之间的第一比值确定第m相所述上桥臂的调制信号；基于由所述第m相解耦电压参考值经反演变换后产生的第m相所述下桥臂电压参考值和第m相所述下上桥臂的电容电压参考值之间的第二比值确定第m相所述下桥臂的调制信号；基于所述第m相所述上桥臂的调制信号和第m相所述下桥臂的调制信号对第m相所述上桥臂和第m相所述下桥臂分别进行控制。2.如权利要求1所述的DC
‑
MMC控制方法，其特征在于，基于第m相所述上桥臂的电容电压实际值以及第m相所述下桥臂的电容电压实际值通过能量环生成第m相解耦电流参考值，包括：基于第m相所述上桥臂的电容电压实际值和第m相所述上桥臂的电容值计算第m相所述上桥臂的第一储存能量，并基于第m相所述下桥臂的电容电压实际值和第m相所述下桥臂的电容值计算第m相所述下桥臂的第二储存能量；基于所述第一存储能量和所述第二存储能量计算第m相所述上桥臂和第m相所述下桥臂的平均功率和功率差；基于所述平均功率和所述功率差计算所述第m相解耦电流参考值。3.如权利要求1所述的DC
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MMC控制方法，其特征在于，基于第m相所述解耦电流参考值与第m相解耦电流实际值通过电流环生成第m相解耦电压参考值，包括：对第m相所述解耦电流实际值与第m相所述解耦电流参考值之差进行PR跟踪调节，并基于第m相高压侧电压值和第m相低压侧电压值计算第m相所述解耦电压参考值。4.如权利要求1所述的DC
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MMC控制方法，其特征在于，第m相所述解耦电流参考值包括第m相直流差分电流参考值、第m相交流差分电流参考值、第m相直流相电流参考值和第m相交流相电流参考值。5.如权利要求1所述的DC
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MMC控制方法，其特征在于，第m相所述解耦电压参考值包括第m相差分电压参考值和第m相相电压参考值。6.如权利要求1所述的DC
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MMC控制方法，其特征在于，所述DC
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MMC还包括M相输出滤波电感，第m相所述上桥臂分别连接第m相所述下桥臂和第m相所述输出滤波电感，第m相所述上桥臂与第m相所述下桥臂串联构成所述DC
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MMC的第m相高压侧，M相所述高压侧并联构成总高压侧，...

【专利技术属性】
技术研发人员：马文忠，赵雨，李维国，刘涛，孟繁丞，王洪记，王长宇，刘星宇，周露露，李冰，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：