【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电压变换器领域，具体是涉及一种电平数翻倍的混合型mmc稳压方法及其环流抑制方法。
技术介绍
1、近年来，模块化多电平变换器（modular multilevel converter，mmc）由于输出谐波含量低、模块化程度高和可扩展性强等优点，广泛应用于高压直流输电系统。同时，mmc在中压配网领域中的应用也备受关注，如固态变压器、电机驱动、统一潮流控制器和静止无功补偿器等。
2、适用于mmc的调制中，载波移相调制(carrier phase-shifted pwm，cps-pwm)和最近电平逼近调制(nearest level modulation，nlm)最为常用。其中，nlm易实现，并且开关频率低，最高可输出2 n+1电平电压( n为每个桥臂的模块数)。为提高输出波形质量，nlm主要应用在输出电平数较高的高压直流输电场景。与nlm相比，cps-pwm输出的电压谐波含量低，常应用于模块数较少的中压mmc。但是，cps-pwm的器件开关频率高，装置运行损耗大，且控制器设计复杂。
3、针对传统中压mmc拓扑和调制策略存在的问题，有学者提出一种电平数翻倍的混合型mmc (hybrid mmc，hmmc)拓扑和高、低频混合型调制策略，通过2 n+1电平nlm调制与pwm调制叠加的方式，提高中压配网mmc的输出波形质量和运行效率。由于传统2 n+1电平nlm调制中一相m
4、目前，mmc环流抑制策略的研究可分为直接控制方法和间接控制方法。其中，间接控制法是通过比例积、比例谐振和重复控制等控制器在桥臂电压中引入共模分量来实现环流抑制。上述间接控制法应用在子模块数较多的nlm调制和cps-pwm调制中环流抑制效果较好，但在子模块数少的nlm调制中会导致循环电流控制质量不高，甚至会产生直流母线电流波动。直接控制法是通过在调制阶段后的电流瞬时信息来调整mmc每相桥臂额外投入子模块数量来实现环流抑制。该方法实现方法简单、动态性能好，并且循环电流控制和输出电流控制可以实现完全解耦。其中，额外投入的子模块数量通常可由迟滞控制、无差拍控制等高频控制来确定，在子模块数较少的nlm调制中也具有良好的循环电流控制效果。
5、由此可见，现有环流抑制直接控制策略对于使用nlm调制的mmc具有较大的应用潜能。因此，若能在传统环流抑制直接控制策略基础上进行改进，有针对的调整桥臂支路上额外投入子模块数量，对hmmc的环流抑制与电容电压稳定具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，克服上述
技术介绍
的不足，提供一种电平数翻倍的混合型mmc稳压方法及其环流抑制方法，稳压效果好，在不影响混合型mmc电压平衡和交流侧输出电压的情况下降低系统环流。
2、本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是，一种电平数翻倍的混合型mmc稳压方法，方法如下：
3、对于混合型mmc的相输出电流的情况：
4、当相fsm模块的电容电压小于参考值且fsm模块输出的整形电压时，将fsm模块输出的整形电压进行翻转，使fsm模块输出的整形电压，此时fsm模块的电容能量波动量，电容电压上升并且趋近参考值；
5、当相fsm模块的电容电压大于参考值且fsm模块输出的整形电压时，将fsm模块输出的整形电压进行翻转，使fsm模块输出的整形电压，此时fsm模块的电容能量波动量，电容电压下降并且趋近参考值；
6、对于混合型mmc的相输出电流的情况：
7、当相fsm模块的电容电压小于参考值且fsm模块输出的整形电压时，将fsm模块输出的整形电压进行翻转，使fsm模块输出的整形电压，此时fsm模块的电容能量波动量，电容电压上升并且趋近参考值；
8、当相fsm模块的电容电压大于参考值且fsm模块输出的整形电压时，将fsm模块输出的整形电压进行翻转，使fsm模块输出的整形电压，此时fsm模块的电容能量波动量，电容电压下降并且趋近参考值。
9、进一步，所述相为相或相或相。
10、进一步，fsm模块电容电压的参考值为，表示混合型mmc直流侧电压，表示种电平数翻倍的混合型mmc的hsm上桥臂或hsm下桥臂的hsm模块数量。
11、进一步，当fsm模块从输出的整形电压翻转到时，hsm桥臂输出电压在原有基础上减少一个，即hsm桥臂输出电压的变化量为，当fsm模块从输出的整形电压翻转到时，hsm桥臂输出电压在原有基础上增加一个，即hsm桥臂输出电压的变化量为。
12、进一步，hsm桥臂输出电压的变化量为，通过以下方法实现：当时，使hsm上桥臂输出电压的变化量，hsm下桥臂输出电压不变化，此时，修正：，即hsm桥臂在的基础上增加投入一个hsm模块；当时，使hsm下桥臂输出电压的变化量，hsm上桥臂输出电压不变化，此时，修正：，即hsm桥臂在的基础上减少投入一个hsm模块；
13、hsm桥臂输出电压的变化量为，通过以下方法实现：当时，使hsm上桥臂输出电压的变化量，hsm下桥臂输出电压不变化，此时，修正：，即hsm桥臂在的基础上减少投入一个hsm模块；当时，使hsm下桥臂输出电压的变化量，hsm上桥臂输出电压不变化，此时，修正：，即hsm桥臂在的基础上增加投入一个hsm模块；
14、其中，为基于环流抑制直接控制方法计算hsm桥臂额外投入子模块总数，，为基于电平调制策略计算hsm桥臂投入子模块总数，为hsm上桥臂或hsm上桥臂的hsm模块数量，为与之差，为修正后的。
15、一种经电平数翻倍的混合型mmc稳压方法后的电平数翻倍的混合型mmc环流抑制方法，方法如下：
16、当和的奇偶性相同，修正为：；
17、具体为：当环流抑制参考电压时，数量增加1个，即；当环流抑制参考电压时，数量减小1个，即；
18、当和的奇偶性不同时，；
19、经过环流抑制后，hsm桥臂投入hsm模块总数，
20、表示为：
21、进行环流抑制控制而额外投入的hsm模块数，表示为：
22、其中，为基于环流抑制直接控制方法计算hsm桥臂额外投入子模块总数，为修正后的，为hsm上桥臂或hsm上桥臂的hsm模块数量，为基于电平调制策略计算hsm桥臂投入子模块总数，为修正后的。
23、与现有技术相比，本专利技术的优点如下：
24、本专利技术针对电平数翻倍的混合型mmc进行稳压控制，稳压效果好，并在该稳压的基础上进行环流抑制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电平数翻倍的混合型MMC稳压方法，其特征在于，方法如下：
2.如权利要求1所述的电平数翻倍的混合型MMC稳压方法，其特征在于：所述相为相或相或相。
3.如权利要求1所述的电平数翻倍的混合型MMC稳压方法，其特征在于：FSM模块电容电压的参考值为，表示混合型MMC直流侧电压，表示种电平数翻倍的混合型MMC的HSM上桥臂或HSM下桥臂的HSM模块数量。
4.如权利要求1所述的电平数翻倍的混合型MMC稳压方法，其特征在于：当FSM模块从输出的整形电压翻转到时，HSM桥臂输出电压在原有基础上减少一个，即HSM桥臂输出电压的变化量为，当FSM模块从输出的整形电压翻转到时，HSM桥臂输出电压在原有基础上增加一个，即HSM桥臂输出电压的变化量为。
5.如权利要求4所述的电平数翻倍的混合型MMC稳压方法，其特征在于，方法如下：
6.一种经权利要求1-5之一所述的电平数翻倍的混合型MMC稳压方法后的电平数翻倍的混合型MMC环流抑制方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.一种电平数翻倍的混合型mmc稳压方法，其特征在于，方法如下：
2.如权利要求1所述的电平数翻倍的混合型mmc稳压方法，其特征在于：所述相为相或相或相。
3.如权利要求1所述的电平数翻倍的混合型mmc稳压方法，其特征在于：fsm模块电容电压的参考值为，表示混合型mmc直流侧电压，表示种电平数翻倍的混合型mmc的hsm上桥臂或hsm下桥臂的hsm模块数量。
4.如权利要求1所述的电平数翻倍的混合型mmc稳压方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：任鹏，涂春鸣，侯玉超，郭祺，肖凡，王鑫，龙柳，李俊豪，郑宇婷，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：
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