1.一种降低MMC桥臂电流峰值的控制系统,其特征在于,包括电压/功率和电流控制模
块、二倍频环流控制模块及四倍频环流控制模块;所述电压/功率和电流控制模块,用于生成三相调制电压参考值earef、ebref、ecref;所述二倍频环流控制模块,用于生成三相的二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2;所述四倍频环流控制模块,用于生成三相的四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4;所述三相调制电压参考值earef、ebref、ecref,分别叠加二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2以及四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4后,经过桥臂电压合成和底层调制模块生成MMC各个桥臂子模块的脉冲信号;
所述电压/功率和电流控制模块采用如下控制方法:
直流电压参考值Udcref与直流电压反馈值Udc相减后的差为ΔU,MMC输出有功功率参考值Pref与MMC输出有功功率反馈值P相减后的差为ΔP,ΔU或ΔP进入一个PI调节器后的输出为并网电流d轴分量的参考值isdref,MMC输出无功功率参考值Qref与MMC输出无功功率反馈值Q相减后的差为ΔQ,ΔQ进入一个PI调节器后的输出为并网电流q轴分量的参考值isqref;并网电流d轴分量的反馈值isd乘同步角频率ω及桥臂电感L后为u1cd,并网电流q轴分量的反馈值isq乘同步角频率ω及桥臂电感L后为u1cq,isdref与isd之差进入一个PI调节器,PI调节器的输出叠加并网点电压d轴分量usd再减去u1cd后为调制电压d轴分量的参考值edref;isqref与isq之差进入一个PI调节器,PI调节器的输出叠加并网点电压q轴分量usq再叠加u1cq后为调制电压q轴分量的参考值eqref;调制电压d轴分量的参考值edref、调制电压q轴分量的参考值eqref进入两相旋转坐标系至三相静止坐标系的旋转变换环节,生成三相调制电压参考值earef、ebref、ecref,用于旋转变换的相位为锁相环观测的MMC并网点的相位θp;
所述二倍频环流控制模块采用如下控制方法:三相的二倍频环流icira2、icirb2、icirc2进入三相静止坐标系至两相旋转坐标系的旋转变换环节,生成两相旋转坐标系下的二倍频环流icird2、icirq2,用于旋转变换的相位为‑2θp;icird2乘2ωL后为u2cd,icirq2乘2ωL后为u2cq;二倍频环流d轴分量的参考值icirdref2与icird2之差进入PI调节器,PI调节器的输出叠加u2cq后为ecirdref2;二倍频环流q轴分量的参考值icirqref2与icirq2之差进入PI调节器,PI调节器的输出减去u2cd后为ecirqref2;ecirdref2、ecirqref2进入两相旋转坐标系至三相静止坐标系的旋转变换环节,生成三相的二倍频环流调制电压参考值eciraref2、ecirbref2、ecircref2,用于旋转变换的相位为‑2θp;
所述四倍频环流控制模块采用如下控制方法:三相的四倍频环流icira4、icirb4、icirc4进入三相静止坐标系至两相旋转坐标系的旋转变换环节,生成两相旋转坐标系下的四倍频环流icird4、icirq4,用于旋转变换的相位为4θp;icird4乘4ωL后为u4cd,icirq4乘4ωL后为u4cq;四倍频环流d轴分量的参考值icirdref4与icird4之差进入PI调节器,PI调节器的输出减去u4cq后为ecirdref4;四倍频环流q轴分量的参考值icirqref4与icirq4之差进入PI调节器,PI调节器的输出叠加u4cd后为ecirqref4;ecirdref4、ecirqref4进入两相旋转坐标系至三相静止坐标系的旋转变换环节,生成三相的四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4,用于旋转变换的相位为4θp;
所述三相调制电压参考值earef、ebref、ecref,分别叠加二倍频环流调制电压参考值
eciraref2、ecirbref2、ecircref2以及四倍频环流调制电压参考值eciraref4、ecirbref4、ecircref4后,经过桥臂电压合成和底层调制模块生成MMC各个桥臂子模块的脉冲信号;
所述二倍频环流d轴、q轴分量的参考值icirdref2、icirqref2按照如下公式计算,
其中,isd、isq分别为并网电流d轴分量、q轴分量,θp为锁相环观测的MMC并网点的相位,Ism为MMC并网电流的幅值,kT为联接变压器的变比,k2为二倍频环流的控制系数,iciraref2为a相的二倍频环流参考值,icirbref2为b相的二倍频环流参考值,icircref2为c相的二倍频环流参考值。
2.根据权利要求1所述的一种降低MMC桥臂电流峰值的控制系统的控制方法,其特征在
于,所述四倍频环流d轴、q轴分量的参考值icirdref4、icirqref4按照如下公式计算,
其中,isd、isq分别为并网电流d轴分量、q轴分量,θp为锁相环观测的MMC并网点的相位,Ism为MMC并网电流的幅值,kT为联接变压器的变比,k4为四倍频环流的控制系数,iciraref4为a相的四倍频环流参考值,icirbref4为b相的四倍频环流参考值,icircref4为c相的四倍频环流参考值。
3.根据权利要求1所述的一种降低MMC桥臂电流峰值的控制系统的控制方法,其特征在
于,所述三相的二倍频环流icira2、icirb2、icirc2按照如下公式计算,
其中,iap为a相的上桥臂电流,ian为a相的下桥臂电流,ibp为b相的上桥臂电流,ibn为b相的下桥臂电流,icp为c相的上桥臂电流,icn为c相的下桥臂电流,iciraref4为a相的四倍频环流参考值,icirbref4为b相的四倍频环流参考值,icircref4为c相的四倍频环流参考值。
4.根据权利要求1所述的一种降低MMC桥臂电流峰值的控制系统的控制方法,其特征在
于,所述三相的四倍频环流icira4、icirb4、icirc4按照如下公式计算,
其中,iap为a相的上桥臂电流,ian为a相的下桥臂电流,ibp为b相的上桥臂电流,ibn为b相的下桥臂电流,icp为c相的上桥臂电流,icn为c相的下桥臂电流,iciraref2为a相的二倍频环流参考值,icirbref2为b相的二倍频环流参考值,icircref2为c相的二倍频环流参考值。