本發(fā)明涉及電力，具體涉及一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法、一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成系統(tǒng)、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)，并不必然構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

2、模塊化多電平換流器(modular?multilevel?converter，mmc)是高壓柔性直流輸電系統(tǒng)的主流換流器拓?fù)?，其為三相六橋臂結(jié)構(gòu)，各橋臂均包含了大量的功率模塊，單個(gè)功率模塊由開關(guān)器件、電容器、旁路回路等組成。通過對功率模塊的投入或切除控制，可將模塊電容串入橋臂或從橋臂切出，從而使橋臂輸出期望的電壓，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)換流器與外部交、直流系統(tǒng)的功率靈活可控交互。

3、現(xiàn)有的控制手段下，通過控制環(huán)節(jié)得到橋臂輸出電壓的期望值，即橋臂調(diào)制波后，會直接將其除以功率模塊電壓額定值并取整后，得到各橋臂子模塊投入個(gè)數(shù)。而實(shí)際上，功率模塊的電容電壓除存在直流分量外，還包含一定比例的基頻波動和二倍頻波動，其中二倍頻波動在上下橋臂間相位相同，在三個(gè)相單元間成負(fù)序分布。因此按照上述計(jì)算得到的橋臂子模塊投入個(gè)數(shù)對功率模塊進(jìn)行投切控制時(shí)，會造成換流器三個(gè)相單元間產(chǎn)生二倍頻環(huán)流，增大橋臂電流應(yīng)力，進(jìn)而增加換流器損耗。為此，換流器控制環(huán)節(jié)還往往需要額外配置二倍頻環(huán)流抑制控制器，通過復(fù)雜的二倍頻環(huán)流的提取、坐標(biāo)變換、閉環(huán)控制，得到橋臂調(diào)制波的調(diào)整量，增加至原有橋臂調(diào)制波中，對相間二倍頻環(huán)流進(jìn)行抑制。

4、二倍頻環(huán)流抑制控制器需要獲取橋臂電流，因此配置在有橋臂電流采樣的換流器閥控控制器中，這使得閥控層除需處理基本的功率模塊均壓、故障保護(hù)等功能外，額外增加了一部分控制功能，且設(shè)計(jì)繁瑣；同時(shí)，主要執(zhí)行控制算法的極控控制器則因無橋臂電流采樣而難以實(shí)現(xiàn)環(huán)流抑制功能，導(dǎo)致各層級功能劃分不夠清晰。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法及系統(tǒng)，對換流器通過控制環(huán)節(jié)得到的橋臂輸出電壓期望值進(jìn)行校正處理，使其能夠計(jì)及功率模塊電容電壓的基頻和二倍頻波動分量，從源頭上避免換流器相間二倍頻環(huán)流，從而省掉復(fù)雜的環(huán)流抑制環(huán)節(jié)，精簡閥控層功能配置，同時(shí)該功能配置在極控層，使得極控層與閥控層的功能劃分更加清晰。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法。

4、一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法，包括以下過程：

5、根據(jù)換流器直流側(cè)電壓、換流器交流側(cè)電壓、換流器交流側(cè)等效阻抗、換流器輸出的交流有功功率指令、換流器輸出的交流無功功率指令、功率模塊電壓額定值以及功率模塊電容值，得到換流器功率模塊電壓的理論預(yù)測值；

6、將換流器六個(gè)橋臂輸出電壓期望值分別除以各橋臂對應(yīng)的功率模塊電壓的理論預(yù)測值，再乘以功率模塊電壓的額定值，得到換流器六個(gè)橋臂新的橋臂調(diào)制波。

7、第二方面，本發(fā)明提供了一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成系統(tǒng)。

8、一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成系統(tǒng)，包括：

9、理論預(yù)測值計(jì)算單元，被配置為：根據(jù)換流器直流側(cè)電壓、換流器交流側(cè)電壓、換流器交流側(cè)等效阻抗、換流器輸出的交流有功功率指令、換流器輸出的交流無功功率指令、功率模塊電壓額定值以及功率模塊電容值，得到換流器功率模塊電壓的理論預(yù)測值；

10、橋臂調(diào)制波計(jì)算單元，被配置為：將換流器六個(gè)橋臂輸出電壓期望值分別除以各橋臂對應(yīng)的功率模塊電壓的理論預(yù)測值，再乘以功率模塊電壓的額定值，得到換流器六個(gè)橋臂新的橋臂調(diào)制波。

11、第三方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：處理器和計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)；

12、處理器，適于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序；

13、計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)中存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法。

14、第四方面，本發(fā)明一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序適于被處理器加載并執(zhí)行如本發(fā)明第一方面所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法。

15、第五方面，本發(fā)明提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如本發(fā)明第一方面所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法。

16、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

17、1、本發(fā)明創(chuàng)新的提出了一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法，相比于現(xiàn)有的調(diào)制波生成方法，計(jì)及了功率模塊電容電壓的基頻和二倍頻波動分量，使得換流器輸出的橋臂調(diào)制波更加準(zhǔn)確。

18、2、本發(fā)明通過對換流器通過控制環(huán)節(jié)得到的橋臂輸出電壓期望值進(jìn)行校正處理，使其能夠計(jì)及功率模塊電容電壓的基頻和二倍頻波動分量，輸出準(zhǔn)確的橋臂調(diào)制波，從源頭上避免換流器相間二倍頻環(huán)流，從而省掉復(fù)雜的環(huán)流抑制環(huán)節(jié)，精簡閥控層功能配置，同時(shí)該功能配置在極控層，使得極控層與閥控層的功能劃分更加清晰。

19、本發(fā)明附加方面的優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。

技術(shù)特征：

1.一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法，其特征在于，包括以下過程：

2.如權(quán)利要求1所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法，其特征在于，

3.如權(quán)利要求1或2所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法，其特征在于，

4.如權(quán)利要求1或2所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法，其特征在于，

5.一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成系統(tǒng)，其特征在于，包括：

6.如權(quán)利要求5所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成系統(tǒng)，其特征在于，

7.如權(quán)利要求5所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成系統(tǒng)，其特征在于，

8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，包括：處理器和計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)；

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)存儲有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序適于被處理器加載并執(zhí)行如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法。

10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)所述的精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種精確化模塊化多電平換流器橋臂調(diào)制波生成方法及系統(tǒng)，根據(jù)換流器直流側(cè)電壓、換流器交流側(cè)電壓、換流器交流側(cè)等效阻抗、換流器輸出的交流有功功率指令、換流器輸出的交流無功功率指令、功率模塊電壓額定值以及功率模塊電容值，得到換流器功率模塊電壓的理論預(yù)測值；將換流器六個(gè)橋臂輸出電壓期望值分別除以各橋臂對應(yīng)的功率模塊電壓的理論預(yù)測值，再乘以功率模塊電壓的額定值，得到換流器六個(gè)橋臂新的橋臂調(diào)制波；本發(fā)明省掉了復(fù)雜的環(huán)流抑制環(huán)節(jié)，精簡了閥控層功能配置，同時(shí)該功能配置在極控層，使得極控層與閥控層的功能劃分更加清晰。

技術(shù)研發(fā)人員：王樂天,李艷麗,張凡,王宣霖,李穎瑾,陳博,周杰,王軍飛,咸秀超,趙斌,姜曉暉,李秉政,袁浩杰,張方圓,靖子洋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東電力工程咨詢院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/11/4