將其按TacVdq仁倍頻負(fù)序坐標(biāo)變換)進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到 其在dq坐標(biāo)系下的直流分量i Zd和i zq ;再次，將i Zd和i zq與給定i z/和i zq*相比較，經(jīng)比例積分 控制器，再加上電壓前饋2 O Lizd與2 O Lizq實(shí)現(xiàn)dq坐標(biāo)系下的直流分量解禪，從而得到MMC 內(nèi)部環(huán)流產(chǎn)生的不平衡壓降參考量Udref和Uqref;最后，經(jīng)二倍頻負(fù)序坐標(biāo)逆變換Tdq/acb，得到 抑制環(huán)流的電壓給定Uref。
[0061 ] TaGb/dq與Tdq/aGb的變換公式為：
[0064] 式(3)與(4)中，0 = 2?t，變換矩陣按相序a、C、b的順序進(jìn)行。
[0065] 4、MMC子模塊工作裝態(tài)
[0066] MMC的子模塊工作狀態(tài)如圖12至17所示，圖中箭頭表明電流的流向。子模塊共有= 種工作狀態(tài)：
[0067] ① Ti(Di)開通、T2(D2)關(guān)斷，投入狀態(tài)
[0068] 如圖12和圖13所示，為子模塊投入狀態(tài)。子模塊的輸出電壓始終為電容上的電壓， 此時子模塊電容的充、放電狀態(tài)取決于電流的流向。
[0069] ②Ti(Di)關(guān)斷、T2(D2)開通，切除狀態(tài)
[0070] 如圖14和圖15所示，為子模塊切除狀態(tài)。子模塊的輸出電壓始終是0,電流的流向 不影響子模塊的電容電壓。
[OOW ③Tl和T2均關(guān)斷，閉鎖狀態(tài)
[0072] 如圖16和圖17所示，為子模塊閉鎖狀態(tài)。此狀態(tài)下，只能向子模塊電容充電，子模 塊電容不能放電，MMC處于非正常運(yùn)行狀態(tài)。
【具體實(shí)施方式】 [0073] 二:參照圖4具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對一 所述的基于模塊化多電平換流器的無功補(bǔ)償裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，=相電流 信號ia、ib和i。，進(jìn)行Clarke變換和Park變換，得到旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下負(fù)載電流的d、q分量，將d軸 分量經(jīng)化rk、Clarke反變換后與ia、ib和ic作差，獲得無功電流iq的過程為：
[0074] 根據(jù)公式：
奇口 ie為兩相靜止坐標(biāo) 下的值，
[0077]獲得 id 和 iq，
[007引將公式1獲得的id和iq經(jīng)過低通濾波器后，得到id和iq中的直流分量i；、導(dǎo)，巧經(jīng)過 反變換得到S相基波電流成分iaf、ibf和icf，
[0080] 用立相負(fù)載電流ia、ib、ic減去相應(yīng)的立相基波成分13:、山、^，得到立相電流的諧 波成分iah、ibh、ich和無功電流iq。
【具體實(shí)施方式】 [0081] 本實(shí)施方式是對一所述的基于模塊化多電平換流 器的無功補(bǔ)償裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，MMC換流器4,用于接收驅(qū)動信號，控制SM 模塊中IGBT的通斷的過程為：
[0082] 首先，利用電壓排序法計算一相橋臂在當(dāng)前周期內(nèi)需投入的SM模塊數(shù)，將其與上 一周期已投入的SM模塊數(shù)作差，記為An。。，根據(jù)A IW和SM模塊中橋臂電流的極性，分為W 下3中情況：
[0083] 1、若Anon = O,則保持上一周期的SM模塊投切狀態(tài)不變，即該橋臂中所有SM模塊的 功率開關(guān)管都不進(jìn)行任何開關(guān)動作；
[0084] 2、若A 11。?！?,則當(dāng)前周期需投入的SM模塊數(shù)大于上一周期投入的SM模塊數(shù)，那么 處于投入的SM模塊狀態(tài)保持不變，根據(jù)橋臂電流的方向分兩種情況：
[0085] 若iarm〉0,在處于切除狀態(tài)的SM模塊中選擇I A non I個電容電壓最低的SM模塊進(jìn)行 投入；
[0086] 若iarm<0，則在處于切除狀態(tài)的SM模塊中選擇I A IW I個電容電壓最高的SM模塊進(jìn) 行投入；
[0087] 3、若A rw<0,則當(dāng)前周期投入的SM模塊數(shù)小于上一周期的SM模塊數(shù)，那么處于切 除狀態(tài)的SM模塊狀態(tài)保持不變，根據(jù)橋臂電流的方向分兩種情況：
[0088] 若iam〉0,在處于投入狀態(tài)的SM模塊中選擇I An。。I個電容電壓最高的SM模塊進(jìn)行 切除；
[0089] 若iarm<0，則在處于投入狀態(tài)的SM模塊中選擇I A IW I個電容電壓最低的SM模塊進(jìn) 行切除。
[0090] 本實(shí)施方式中，圖3所示為id-iq檢測法原理圖，其中C23 = C32T。當(dāng)同時補(bǔ)償諧波與 無功時，只需切斷計算iq的通道即可。
[0091] 由于id-iq檢測法只需要知道A相電壓的頻率周期和=相電路電流瞬時值，不需要 知道電網(wǎng)電壓的幅值，而且正余弦信號可采用內(nèi)部參考的方式獲得，因而不受電網(wǎng)電壓信 號崎變或不對稱的影響，保證了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。對于不對稱的=相電壓而言，其中含有 負(fù)序分量和零序分量，因?yàn)檎嘞倚盘栍葾相電壓確定，即正弦信號Sin COt的期望值與ea的 正序分量相位相同。而當(dāng)S相電壓不對稱時，測得的真實(shí)的正弦信號與希望的正弦信號間 存在相位差。運(yùn)個相位差不影響檢測結(jié)果最終的正確性。
[0092] 2改進(jìn)的電壓排序平衡控制策略
[0093] 本發(fā)明提出一種能降低開關(guān)頻率的改進(jìn)電壓排序法，如圖5所示，其核屯、就是減少 功率管開關(guān)次數(shù)，降低開關(guān)損耗。具體的實(shí)現(xiàn)過程為:首先，計算某一橋臂在當(dāng)前周期內(nèi)需 投入的子模塊數(shù)，將其與上一周期已投入的子模塊數(shù)作差，記為An。。。根據(jù)An。。和橋臂電 流的極性，可分為W下巧巾情況分別進(jìn)行討論：
[0094] ①若AriDn = O,則保持上一周期的子模塊投切狀態(tài)不變，即該橋臂中所有子模塊的 功率開關(guān)管都不進(jìn)行任何開關(guān)動作。
[00M]②若A 11。。〉0，即當(dāng)前周期需投入的子模塊數(shù)大于上一周期投入的子模塊數(shù)，那么 處于投入的子模塊狀態(tài)保持不變，根據(jù)橋臂電流的方向分兩種情況進(jìn)行討論：
[0096] 若iarm〉0,在處于切除狀態(tài)的子模塊中選擇I Arwl個電容電壓最低的子模塊進(jìn)行 投入；
[0097] 若iam<0,則在處于切除狀態(tài)的子模塊中選擇I A Ilonl個電容電壓最高的子模塊進(jìn) 行投入。
[009引3若An0n<0,即當(dāng)前周期投入的子模塊數(shù)小于上一周期的子模塊數(shù)，那么處于切除 狀態(tài)的子模塊狀態(tài)保持不變，根據(jù)橋臂電流的方向分兩種情況進(jìn)行討論：
[0099] iar"〉0,在處于投入狀態(tài)的子模塊中選擇I Arwl個電容電壓最高的子模塊進(jìn)行切 除；
[0100] 若iar"<0,則在處于投入狀態(tài)的子模塊中選擇I A IlDnI個電容電壓最低的子模塊進(jìn) 行切除。
[0101] 改進(jìn)排序法并非在每一開關(guān)周期內(nèi)對由計算得到的n。。個子模塊全部投入，避免了 子模塊的重復(fù)投切，因此降低了子模塊中功率開關(guān)管的開關(guān)頻率，降低了開關(guān)損耗。
【具體實(shí)施方式】 [0102] 四：參照圖7具體說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式是對一 所述的基于模塊化多電平換流器的無功補(bǔ)償裝置作進(jìn)一步說明，本實(shí)施方式中，每個電流 檢測電路11均包括型號為CHB-300S的霍爾電流傳感器、電阻RU電阻Rm、電阻R2、電阻R3、電 阻R4、電阻R5、電阻R6、電阻R7、電容CU電容C2、二極管D2、二極管D1、型號為LM358的一號運(yùn) 算放大器U3A、型號為LM358的二號運(yùn)算放大器U4A和型號為LM358的S號運(yùn)算放大器U4B，
[0103] 每個型號為C皿-300S的霍爾電流傳感器的IN引腳分別作為S個電流檢測電路11 的電流信號輸入端，型號為C皿-300S的霍爾電流傳感器的正極連接+15V的供電電源，型號 為CHB-300S的霍爾電流傳感器的負(fù)極連接-15V的供電電源，
[0104] 型號為C皿-300S的霍爾電流傳感器的M引腳同時連接電阻Rl的一端和電阻Rm的一 端，電阻Rl的另一端同時連接電容Cl的一端和型號為LM358的一號運(yùn)算放大器U3A的3號引 腳，電容Cl的另一端連接電源地，型號為LM358的一號運(yùn)算放大器U3A的4號引腳連接巧V供 電電源，型號為LM358的一號運(yùn)算放大器U3A的5號引腳連接-5V供電電源，型號為LM358的一 號運(yùn)算放大器U3A的2號引腳同時連接型號為LM358的一號運(yùn)算放大器U3A的1號引腳和電阻 R2的一端，
[0105] 電阻R2的另一端同時連接電阻R3的一端、電阻R4的一端和型號為LM358的二號運(yùn) 算放大器U4A的2號引腳，電阻R3的另一端連接+1.5V供電電源，電阻R4的另一端同時連接型 號為LM358的二號運(yùn)算放大器U4A的1號引腳和電阻R5的一端，
[0106] 型號為LM358的二號運(yùn)算放大器U4A的3號引腳連接電源地，型號為LM358的二號運(yùn) 算放大器U4A的4號引腳連接+15V供電電源，型號為LM358的二號運(yùn)算放大器U4A的5號引腳 連接-15V供電電源，
[0107] 電阻R5的另一端同時連接型號為LM358的S號運(yùn)算放大器U4B的3號引腳和電阻R6 的一端，電阻R6的另一端同時連接型號為LM358的S號運(yùn)算放大器U4B的1號引腳和電阻R7 的一端，型號為LM358的S號運(yùn)算放大器U4B的2號引腳連接電源地，型號為LM358的S號運(yùn) 算放大器U4B的4號引腳連接+15V的供電電源，型號為LM358的S號運(yùn)算放大器U4B的5號引 腳連接-15V的供電電源，電阻R7的另一端同時連接電容C2的一端、二極管Dl的正極和二極 管D2的負(fù)極，電容C2的另一端同時連接二極管D2的正極和電源地，二極管Dl的負(fù)極連接+ 3.3V供電電源，
[0108] 二極管Dl的正極作為每個電流檢測電路11的電流信號輸出端。
[0109] 本實(shí)施方式中，如圖7所示為電流信號檢測電路，本發(fā)明采用型號為C皿-300S的霍 爾電流傳感器對電流進(jìn)行采樣，其應(yīng)數(shù)比為1:1〇〇〇，內(nèi)阻1^=150〇，電流13、16、1。接霍爾傳 感器輸入端，經(jīng)采樣電阻轉(zhuǎn)化Rm上的電壓信號，LM358運(yùn)算放大器和二極管巧位作用后，轉(zhuǎn) 換成DSP可接受的0~3.3V的電壓信號送給DSP的A/D采樣通道AD