【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电设备计算机控制，特别涉及一种降低谐波含量的调制方法及mmc系统、装置、存储介质。
技术介绍
1、模块化多电平换流器mmc(modular multilevel converter)具有易扩展、模块化设计、开关损耗低、可靠性高等优点，已经被广泛应用于中压直流配电网、高压直流输电工程、可再生能源并网以及电机驱动等领域。同时，mmc也支持无变压器设计，这有助于大幅降低系统造价及相关设备体积，在中压直挂式储能等系统中具有广阔的应用前景。然而由于缺乏变压器隔离，mmc的直流侧会通过杂散电容和交流电网形成直接的电气连接。高频的共模电压谐波会在电气回路中引入不良的漏电流，从而导致系统绝缘损坏、网侧电流失真、系统损耗增加以及系统可靠性下降等一系列问题的发生。mmc的脉宽调制方法是高频共模电压谐波的主要来源，目前适用于mmc的调制方法主要有空间矢量脉宽调制svpwm(spacevectorpwm)、最近电平调制nlm(nearestlevelmodulation)和载波移相脉宽调制psc-pwm(phase-shiftedcarrierpwm)等,其中psc-pwm方法由于其简单易行、子模块间热损耗分布均匀以及可分布式执行等诸多优势而成为mmc的标准pwm控制方法，但是，传统psc-pwm方法会导致较高的共模电压谐波含量，这会对中压直挂式mmc变流器的正常运行造成一定的安全风险与可靠性问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出
2、根据本专利技术的第一方面实施例的一种降低谐波含量的调制方法，应用于三相mmc系统，所述三相mmc系统包括相互连接的三相的桥臂模组，每个所述桥臂模组包括上桥臂组件以及下桥臂组件，所述上桥臂组件和所述下桥臂组件均包括多个依次连接的子模块，降低谐波含量的调制方法包括：获取各个上桥臂组件或者下桥臂组件的子模块数量n以及调制比系数m，其中，所述调制比系数m为三相mmc系统的输出端交流电压和三相mmc系统的输入端直流电压的比值；根据子模块数量n的奇偶性确定上桥臂组件和下桥臂组件之间载波的桥臂相移角θ；在子模块数量n和调制比系数m下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值thdcmv，将各个总谐波失真值thdcmv进行大小比较，选择最小的总谐波失真值thdcmv所对应相间载波相移角设定为新的相间载波相移角(δ1,δ2)，其中，δ1是a相与b相在同一上桥臂组件或者下桥臂组件之间载波的相间相移角，δ2是a相与c相在同一上桥臂组件或者下桥臂组件之间载波的相间相移角；根据新的相间载波相移角(δ1,δ2)以及桥臂相移角θ确定各个子模块对应的载波初相位；根据各个子模块对应的载波初相位生成各个子模块的载波信号；根据各个子模块的载波信号控制各个子模块的投入或者切除以降低共模电压的谐波含量。
3、根据本专利技术实施例的一种降低谐波含量的调制方法，至少具有如下有益效果：
4、本专利技术降低谐波含量的调制方法，根据不同三相的mmc系统中上桥臂组件或者下桥臂组件的子模块数量n以及调制比系数m，确定出上桥臂组件和下桥臂组件之间载波的桥臂相移角θ，同时计算出多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值thdcmv，为了降低共模电压的谐波含量，选择最小的总谐波失真值thdcmv对应的相间载波相移角(δ1,δ2)作为新的相间载波相移角(δ1,δ2),再利用新的相间载波相移角(δ1,δ2)以及桥臂相移角θ重新制定各个子模块对应的载波初相位，而后调制各个子模块的载波信号，相当于不同相以及同一相中不同桥臂的子模块均能够保持新的相间载波相移角(δ1,δ2)以及桥臂相移角θ来运行，各个子模块合理地投入或者切除以降低共模电压的谐波含量，本设计降低共模电压的谐波含量，提高mmc系统运行的安全性和可靠性。
5、根据本专利技术的一些实施例，在所述根据子模块数量n的奇偶性确定上桥臂组件和下桥臂组件之间载波的桥臂相移角θ中包括：当n为奇数时，桥臂相移角θ设置为当n为偶数时，桥臂相移角θ设置为0。
6、根据本专利技术的一些实施例，在所述在子模块数量n和调制比系数m下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值thdcmv，将各个总谐波失真值thdcmv进行大小比较，选择最小的总谐波失真值thdcmv所对应相间载波相移角设定为新的相间载波相移角(δ1,δ2)中包括：在子模块数量n和调制比系数m下计算所有相间载波移相角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值thdcmv；将各个总谐波失真值thdcmv进行大小比较；选择最小的总谐波失真值thdcmv所对应相间载波相移角设定为新的相间载波相移角(δ1,δ2)。
7、根据本专利技术的一些实施例，在所述在子模块数量n和调制比系数m下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值thdcmv，将各个总谐波失真值thdcmv进行大小比较，选择最小的总谐波失真值thdcmv所对应相间载波相移角设定为新的相间载波相移角(δ1,δ2)中包括：根据子模块数量n和调制比系数m计算相间载波相移角为(0,0)的总谐波失真值thdcmv以及计算相间载波相移角为的总谐波失真值thdcmv；选择最小的总谐波失真值thdcmv所对应相间载波相移角设定为新的相间载波相移角(δ1,δ2)。
8、根据本专利技术的一些实施例，在所述在子模块数量n和调制比系数m下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值thdcmv中包括：根据子模块数量n、调制比系数m以及相间载波相移角(δ1,δ2)在运算模型中计算出总谐波失真值thdcmv；
9、所述运算模型为：
10、
11、
12、
13、其中，m为载波的谐波阶数，n为调制波的谐波阶数，qmn是共模电压各次谐波的幅值项，是阶数n和参数的贝塞尔系数，vdc是直流母线电压。
14、根据本专利技术的一些实施例，在根据新的相间载波相移角(δ1,δ2)以及桥臂相移角θ确定各个子模块对应的载波初相位中包括：先设定任一一相中上桥臂组件或者下桥臂组件的子模块的载波初相位；再根据新的相间载波相移角(δ1,δ2)以及桥臂相移角θ基于已经设定的任一一相中上桥臂组件或者下桥臂组件的子模块的载波初相位制定出该相中对应的下桥臂组件或者上桥臂组件的子模块的载波初相位以及制定出其他相中下桥臂组件和上桥臂组件的子模块的载波初相位。
15、根据本专利技术的一些实施例，在根据新的相间载波相移角(δ1,δ2)以及桥臂相移角θ确定各个子模块对应的载波初相位中包括：先设定a相中上桥臂组件的子模块的载波初相位为0；在根据a相中上桥臂组件的子模块的载波初相位制定出a相中下桥臂组件的子模块的载波初相位以及b相和c相中下桥臂组件和上桥臂组件的子模块的载波初相本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降低谐波含量的调制方法，应用于三相MMC系统，所述三相MMC系统包括相互连接的三相的桥臂模组，每个所述桥臂模组包括上桥臂组件以及下桥臂组件，所述上桥臂组件和所述下桥臂组件均包括多个依次连接的子模块，其特征在于，降低谐波含量的调制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在所述根据子模块数量N的奇偶性确定上桥臂组件和下桥臂组件之间载波的桥臂相移角θ中包括：
3.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在所述在子模块数量N和调制比系数M下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值THDCMV，将各个总谐波失真值THDCMV进行大小比较，选择最小的总谐波失真值THDCMV所对应相间载波相移角设定为新的相间载波相移角(δ1,δ2)中包括：
4.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在所述在子模块数量N和调制比系数M下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值THDCMV，将各个总谐波失真值THDCMV进行大小比较，选择最小
5.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在所述在子模块数量N和调制比系数M下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值THDCMV中包括：
6.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在根据新的相间载波相移角(δ1,δ2)以及桥臂相移角θ确定各个子模块对应的载波初相位中包括：
7.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在根据新的相间载波相移角(δ1,δ2)以及桥臂相移角θ确定各个子模块对应的载波初相位中包括：
8.一种MMC系统，其特征在于，包括：
9.一种控制装置，其特征在于：所述控制装置包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任意一项所述的一种降低谐波含量的调制方法。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任意一项所述的一种降低谐波含量的调制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种降低谐波含量的调制方法，应用于三相mmc系统，所述三相mmc系统包括相互连接的三相的桥臂模组，每个所述桥臂模组包括上桥臂组件以及下桥臂组件，所述上桥臂组件和所述下桥臂组件均包括多个依次连接的子模块，其特征在于，降低谐波含量的调制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在所述根据子模块数量n的奇偶性确定上桥臂组件和下桥臂组件之间载波的桥臂相移角θ中包括：
3.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在所述在子模块数量n和调制比系数m下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值thdcmv，将各个总谐波失真值thdcmv进行大小比较，选择最小的总谐波失真值thdcmv所对应相间载波相移角设定为新的相间载波相移角(δ1,δ2)中包括：
4.根据权利要求1所述的一种降低谐波含量的调制方法，其特征在于，在所述在子模块数量n和调制比系数m下计算多个相间载波相移角(δ1,δ2)所对应的共模电压的总谐波失真值thdcmv，将各个总谐波失真值thdcmv进行大小比较，选择最小的总谐波失真值thdcmv所对应相...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨立滨，高健，张维涛，韩连山，强同波，余恒，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司清洁能源发展研究院，
类型：发明
国别省市：
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