一种模块化多电平变流器子模块投切向量选取方法及设备

    公开(公告)号:CN117375450A

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202311227084.8

    申请日:2023-09-20

    申请人: 武汉大学

    摘要: 本发明涉及电力系统变流器子模块投切控制技术,具体涉及一种模块化多电平变流器子模块投切向量选取方法及设备,该方法包括:搭建半桥式模块化多电平变流器(HB‑MMC)系统,提出基于投切状态矩阵SN的子模块电容电压自平衡控制方法;根据系统稳定性与子模块投切信号之间的关系,设定SN需满足的原始约束条件;考虑子模块开关损耗和电容电压波动之间的博弈,确定子模块电容电压自平衡控制性能的评价指标;提出针对投切状态矩阵行向量组成的优化选取方法,构造能够实现各评价指标之间有效平衡的优化投切状态矩阵 对投切状态矩阵的原始约束条件进行改善,在实现子模块电容电压自平衡的同时,兼顾各方面性能,优化系统控制策略,满足实际工程需求。

    基于投切状态矩阵分组轮换的MMC电容电压均衡控制方法

    公开(公告)号:CN114765427A

    公开(公告)日:2022-07-19

    申请号:CN202210515486.7

    申请日:2022-05-11

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: H02M7/483 H02M7/5387

    摘要: 本发明涉及一种基于投切状态矩阵分组轮换的MMC电容电压均衡控制方法,其包括以下步骤:步骤1,确定针对N+1的MMC电容电压自平衡投切状态矩阵SN需要满足的条件;步骤2,给出投切状态矩阵构造规则;步骤3,根据投切状态矩阵的构造规则,提出开环均衡控制策略,包括以下步骤:步骤3.1,根据已知的MMC子模块个数利用投切状态矩阵构造规则得到投切状态矩阵SN并保存;步骤3.2,根据上桥臂所需导通的模块数i采取投切状态矩阵分组轮换控制模式选择对应矩阵中的行向量作为投切状态,产生触发脉冲输入给各子模块的开关器件。本发明对MMC子模块的电容电压进行均衡控制,计算方法简单、均压效果好。

    具有短期频率支撑和直流侧振荡抑制功能的电容能量控制方法

    公开(公告)号:CN113193569B

    公开(公告)日:2022-05-20

    申请号:CN202110435077.1

    申请日:2021-04-22

    IPC分类号: H02J3/24 H02J3/36

    摘要: 本发明提出一种具有短期频率支撑和直流侧振荡抑制功能的电容能量控制方法,其包括:基于交流侧频率偏差控制得到电容能量控制的参考功率指令修正量ΔWc1;利用直流侧虚拟电容能量控制得到直流侧修正量ΔWc2;通过对MMC电容能量的稳态功率进行修正得到电容能量控制的参考功率指令让MMC电容能量根据交流侧的频率波动和直流母线的电压进行响应,参与振荡能量的吸收,该控制方法从MMC电容直接汲取能量,对交流侧频率和直流侧振荡的响应迅速,可以具有短期频率支撑和直流侧振荡抑制的功能,充分发挥MMC电容能量阻尼控制的优势。

    确定不同运行方式下柔性直流输电系统振荡风险的方法

    公开(公告)号:CN117526393B

    公开(公告)日:2024-05-31

    申请号:CN202311492902.7

    申请日:2023-11-10

    IPC分类号: H02J3/36 H02J3/00

    摘要: 本发明公开一种确定不同运行方式下柔性直流输电系统振荡风险的方法,包括以下步骤:步骤1:测量得到含柔性直流换流站近区多层拓扑的交流侧电网阻抗;步骤2:确定交流侧电网在不同运行方式下的阻抗相似度计算公式;步骤3:运行方式合并得到运行方式集群和典型阻抗;步骤4:根据MMC小信号阻抗模型得到MMC阻抗。步骤5:根据步骤3中的交流侧电网运行方式集群的典型阻抗和步骤4中的MMC阻抗,利用阻抗法确定不同运行方式下的振荡风险。本发明能够高效地确定不同运行方式下柔性直流输电系统振荡风险;提高柔性直流输电工程在复杂电网工况下的安全稳定运行水平。

    具有短期频率支撑和直流侧振荡抑制功能的电容能量控制方法

    公开(公告)号:CN113193569A

    公开(公告)日:2021-07-30

    申请号:CN202110435077.1

    申请日:2021-04-22

    IPC分类号: H02J3/24 H02J3/36

    摘要: 本发明提出一种具有短期频率支撑和直流侧振荡抑制功能的电容能量控制方法,其包括:基于交流侧频率偏差控制得到电容能量控制的参考功率指令修正量ΔWc1;利用直流侧虚拟电容能量控制得到直流侧修正量ΔWc2;通过对MMC电容能量的稳态功率进行修正得到电容能量控制的参考功率指令让MMC电容能量根据交流侧的频率波动和直流母线的电压进行响应,参与振荡能量的吸收,该控制方法从MMC电容直接汲取能量,对交流侧频率和直流侧振荡的响应迅速,可以具有短期频率支撑和直流侧振荡抑制的功能,充分发挥MMC电容能量阻尼控制的优势。

    确定不同运行方式下柔性直流输电系统振荡风险的方法

    公开(公告)号:CN117526393A

    公开(公告)日:2024-02-06

    申请号:CN202311492902.7

    申请日:2023-11-10

    IPC分类号: H02J3/36 H02J3/00

    摘要: 本发明公开一种确定不同运行方式下柔性直流输电系统振荡风险的方法,包括以下步骤:步骤1:测量得到含柔性直流换流站近区多层拓扑的交流侧电网阻抗;步骤2:确定交流侧电网在不同运行方式下的阻抗相似度计算公式;步骤3:运行方式合并得到运行方式集群和典型阻抗;步骤4:根据MMC小信号阻抗模型得到MMC阻抗。步骤5:根据步骤3中的交流侧电网运行方式集群的典型阻抗和步骤4中的MMC阻抗,利用阻抗法确定不同运行方式下的振荡风险。本发明能够高效地确定不同运行方式下柔性直流输电系统振荡风险;提高柔性直流输电工程在复杂电网工况下的安全稳定运行水平。

    模块化多电平变流器子模块投切降频优化方法及系统

    公开(公告)号:CN116566227A

    公开(公告)日:2023-08-08

    申请号:CN202310648765.5

    申请日:2023-05-31

    申请人: 武汉大学

    IPC分类号: H02M7/483 H02M1/00

    摘要: 本发明提出一种模块化多电平变流器子模块投切降频优化方法,其包括如下步骤:建立模块化多电平变流器(MMC)系统,根据参考调制电压确定上、下桥臂投入的子模块数;计算各电平持续时间,基于子模块平均投切频率表达式,考虑开关损耗和稳态电压偏差,确定不同时间尺度下满秩的投切状态矩阵构造及其自平衡控制效果之间的关系;在保证实现子模块电容电压自平衡的时间尺度下,根据上、下桥臂投入的子模块数,构造一种能降低子模块投切频率的投切状态矩阵,减少投切向量开关状态、降低器件开关频率,在可能损失一定的电压偏差情况下,降低自平衡控制过程中系统的开关损耗,延长开关器件使用寿命。