【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于直流变压器，具体地说是一种二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法及系统。
技术介绍
1、光伏全直流汇集与送出系统是一种新型的光伏发电并网系统。它的中中压汇集、中高压送出均采用直流方案实现，各电压等级之间采用直流变压器进行变压。该系统较传统交流汇集与送出系统具有稳定性强、谐波少、无需无功补偿、控制简单等特点，具有良好的应用前景，是大容量光伏发电并网的有效手段。
2、在光伏全直流汇集与送出系统中，需要多层级直流变压，包括中压直流至中压直流、中压直流至高压直流的变换；其中，中压直流至高压直流的变换需要高压直流变压器实现。二分裂高压直流变压器是一种新型的高压直流变压器拓扑，较现有拓扑方案可以降低成本。
3、二分裂高压直流变压器拓扑如图1所示，该拓扑的工作原理为：交流侧，如图2所示，高压侧与中压侧全桥分别输出正弦波交流电压，通过调节高压侧和中压侧交流电压的幅值和相位可以控制由高压侧传递至中压侧的功率。中压侧两台mmc直流侧和交流侧并联，需要控制两台mmc并联电流的大小，以保证二者的一致性。直流侧，mmc上下桥臂直流电压之和始终不变，等于直流端口电压。左右桥臂直流侧并联，输出的直流电压相同，各分担一半的中压直流端侧电流。由于mmc的子模块存在二倍频波动，二分裂直流变压器拓扑不论是高压侧还是中压侧，都是由单相mmc组成的，单相mmc的上、下、左、右桥臂二倍频波动相位一致，会在高压直流端口产生巨大的二倍频脉动电压，需要采用较大的直流滤波器来消除，从而导致体积增大。
4、针对二分裂直流变压器目前暂
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现有技术存在的缺陷，提供一种二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法及系统，其增加少量的全桥模块即可实现二倍频电压波动消除功能，从而省去现有高压直流端口体积巨大的无源滤波器，达到降低体积的目的。
2、为此，本专利技术采用如下的技术方案。
3、第一方面，本专利技术提供一种二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其通过在二分裂直流变压器的桥臂中配置少量的全桥模块，输出与直流端口二倍频电压波动幅值相同且相位相反的电压，以消除直流端口的二倍频电压波动。
4、进一步地，在高压侧的桥臂中配置少量的全桥模块，高压直流端口的二倍频电压波动表达式为：
5、，
6、其中， udc2为高压直流端口电压 udc的二倍频电压波动值，为高压直流端口电压 udc的二倍频波动分量峰值，为高压交流侧电压角频率，为二倍频电压波动初相位。
7、更进一步地，在高压侧的各个桥臂中，设每个全桥模块中的电容电压为 usmh，则需满足：
8、（1）
9、式中， n为桥臂中全桥模块的个数；
10、高压侧各个桥臂的全桥模块输出电压 uh之和均满足：
11、（2）。
12、再进一步地，所述的全桥模块布置于高压侧单相mmc的顶部和底部，且顶部和底部各配置 n个全桥模块。
13、进一步地，所述的全桥模块包括4只全控型功率半导体器件 t和模块电容 c，两只全控型功率半导体器件串联组成第一桥臂，另外两只全控型功率半导体器件串联组成第二桥臂；
14、第一桥臂中，一个全控型功率半导体器件的阴极与另一个全控型功率半导体器件的阳极通过第一连接点连接；第二桥臂中，一个全控型功率半导体器件的阴极与另一个全控型功率半导体器件的阳极通过第二连接点连接；第一桥臂中一个全控型功率半导体器件的阳极与第二桥臂中一个全控型功率半导体器件的阳极连接；第一桥臂中另一个全控型功率半导体器件的阴极与第二桥臂中另一个全控型功率半导体器件的阴极连接；
15、所述模块电容 c的一端与第二桥臂中一个全控型功率半导体器件的阳极连接，模块电容 c的另一端与第二桥臂中另一个全控型功率半导体器件的阴极连接。
16、更进一步地，所述的全控型功率半导体器件 t为绝缘栅双极型晶体管、集成门极换流晶闸管、场效应晶体管中的任意一种。
17、再进一步地，当时，全桥模块采用最近电平调制，可降低开关损耗。
18、再进一步地，当时，全桥模块采用载波移相调制，可提高电能质量。
19、进一步地，对于低压侧，每个单相mmc的全桥模块配置方法与高压侧相同。
20、第二方面，本专利技术提供一种二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制系统，用于实现上述二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其包括：
21、全桥模块配置单元：在二分裂直流变压器的桥臂中配置少量的全桥模块；
22、电压输出控制单元：输出与直流端口二倍频电压波动幅值相同且相位相反的电压，以消除直流端口的二倍频电压波动。
23、本专利技术具有的有益效果如下：本专利技术通过在桥臂中配置少量的全桥模块来抑制二倍频电压波动，实现了二倍频电压波动的消除，可省去现有设置在直流端口的体积巨大的无源滤波器，达到了降低体积的目的。
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1.一种二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，通过在二分裂直流变压器的桥臂中配置少量的全桥模块，输出与直流端口二倍频电压波动幅值相同且相位相反的电压，以消除直流端口的二倍频电压波动。
2.根据权利要求1所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，在高压侧的桥臂中配置少量的全桥模块，高压直流端口的二倍频电压波动表达式为：
3.根据权利要求2所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，在高压侧的各个桥臂中，设每个全桥模块中的电容电压为UsmH，则需满足：
4.根据权利要求3所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，所述的全桥模块布置于高压侧单相MMC的顶部和底部，且顶部和底部各配置N个全桥模块。
5.根据权利要求1-3任一项所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，所述的全桥模块包括4只全控型功率半导体器件T和模块电容C，两只全控型功率半导体器件串联组成第一桥臂，另外两只全控型功率半导体器件串联组成第二桥臂；
6.根据权利要求5所述的二分裂直流变压器二
7.根据权利要求3所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，当时，全桥模块采用最近电平调制。
8.根据权利要求3所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，当时，全桥模块采用载波移相调制。
9.根据权利要求1所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，对于低压侧，每个单相MMC的全桥模块配置方法与高压侧相同。
10.一种二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制系统，用于实现权利要求1-9任一项所述二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，通过在二分裂直流变压器的桥臂中配置少量的全桥模块，输出与直流端口二倍频电压波动幅值相同且相位相反的电压，以消除直流端口的二倍频电压波动。
2.根据权利要求1所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，在高压侧的桥臂中配置少量的全桥模块，高压直流端口的二倍频电压波动表达式为：
3.根据权利要求2所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，在高压侧的各个桥臂中，设每个全桥模块中的电容电压为usmh，则需满足：
4.根据权利要求3所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，所述的全桥模块布置于高压侧单相mmc的顶部和底部，且顶部和底部各配置n个全桥模块。
5.根据权利要求1-3任一项所述的二分裂直流变压器二倍频电压波动抑制方法，其特征在于，所述的全桥模块包括4只全控型功率半导体器件t...
【专利技术属性】
技术研发人员：陆翌，裘鹏，陈骞，倪晓军，丁超，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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