CN103532156A - 一种基于模块化多电平换流器的statcom不平衡补偿控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于模块化多电平换流器的STATCOM不平衡补偿控制方法，包括换流器补偿电流无差拍控制方法和换流器相间环流有源阻尼控制方法两部分。综合补偿电流无差拍控制部分通过控制MMC输出的有功电流、无功电流与负序电流，补偿MMC内部有功损耗，消除电网电流的不平衡并补偿无功功率；相间环流有源阻尼控制方法通过检测各相上、下桥臂的桥臂电流，求和并乘以0.5获得各相环流，三相环流经过有源阻尼控制器后的输出叠加到无差拍控制输出中，以抑制环流中的交流分量，减小换流器器件电流应力，降低换流器自身损耗。本发明的方法在实现电网中不平衡负载的负序电流与无功电流的补偿的同时，抑制MMC相间二倍频环流简单，响应速度快，稳定性强。

Description

一种基于模块化多电平换流器的STATCOM不平衡补偿控制方法

技术领域

本发明涉及基于模块化多电平换流器的静止同步补偿器，特别是一种基于模块化多电平换流器的STATCOM不平衡补偿控制方法。

背景技术

工业交流电弧炉、电气化铁路等大量不平衡工业负荷与单相大容量负荷的存在，以及电力电子装置的广泛使用，给电力系统带来了大量的无功和负序电流，不仅增加损耗，而且危害电力设备，严重威胁着电力系统的安全和经济运行，研制对无功和负序电流综合补偿的装置显得十分必要。适用于中高压电网，且能实现无功和负序电流综合补偿的装置可分为三类：第一类是具有独立直流电源供电的变流器，其三相输出功率的不平衡由直流源直接补偿，控制简单，但提高了电路结构的复杂性，不易扩展；第二类是采用三相公共直流侧的变流器，以铁路功率调节器(Railway Power Conditioner,RPC)和隔离型静止无功发生器为代表，但均需要隔离变压器，造成装置体积大、造价高；第三类是具有相间环流通路的换流器，其可以实现三相功率的自然平衡，以角型SVC、SVG及MMC-STATCOM为代表，其中，由于SVC采用半控器件晶闸管，换相依赖公共耦合点电压，响应速度慢，在补偿的同时会引入大量谐波，角型链式SVG采用级联型多电平技术，功率器件承受电压低，可直挂于中高压电网，响应速度快，可进行无功、负序和谐波的综合治理，但其指令电流由线电流到相电流的求解复杂，而采用模块化多电平结构的MMC，模块化程度高、器件耐压低、输出电压畸变小，且其指令电流不需要进行星型到角型即Y-Δ的变换，不失为一种理想的补偿方案。

如图1，MMC（Modular Multilevel Converter,MMC，模块化多电平换流器）共有3相、6个桥臂，每相由上、下两个桥臂组成，每个桥臂由数目相同或者相近的半H桥子模块与电感串联构成，半H桥子模块如图2所示。采用合理的调制策略，控制子模块电容的投入与切除，使输出电压呈多电平波形，模块数足够多时，输出电压可近似于正弦波，通过调节输出电压的幅值与相位，就能控制换流器输出无功和负序电流。由于MMC三相共用直流侧，能形成相间环流通路，实现三相功率的自然平衡，这是MMC能进行负序电流补偿的前提，没有环流通路也是星型链式SVG无法提供大量负序电流的原因。

当前针对MMC的电流控制主要集中于适用于轻型直流输电的同步旋转坐标系的有功、无功电流解耦控制，虽然能实现对有功功率和无功功率的直接控制，但在进行补偿无功和负序电流综合补偿时，需要用到双同步旋转坐标系，且电流控制环还需对多路PI控制器进行参数整定，增加了控制系统设计的难度。研究一种基于MMC的STATCOM无功与负序电流综合补偿控制方法十分必要，而采用补偿电流无差拍控制方法参数直接由系统给出，不用进行坐标变换，即能实现对综合补偿电流指令的跟踪控制。

理想情况下MMC半H桥子模块电容电压保持平衡，桥臂电流中只含有工频分量与直流分量，工程实际中，受子模块电容容值、电抗感值以及子模块损耗不一致等参数的影响，子模块循环充放电导致子模块电容电压不可能完全相同，甚至出现较大偏差，这导致实际的桥臂电流出现畸变，产生的相间环流交流分量不仅增加换流器的损耗，也影响换流器的稳定运行，研究一种简单有效的控制方法以抑制环流中的交流分量意义明显。已有文献抑制环流的方法主要有增大桥臂电抗、双同步旋转坐标变换和环流分量PI控制等，此类方法是建立在增加系统成本或控制复杂度的基础上，而且对环流的交流分量的提取方法鲜有提及。引入有源阻尼控制，通过算法增加系统虚拟电阻，在不增加损耗的情况下，大大减小环流的波动。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提供一种基于模块化多电平换流器的STATCOM（MMC-STATCOM）不平衡补偿控制方法，加快STATCOM响应速度；在不影响STATCOM效率前提下，有效抑制相间环流的交流分量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于模块化多电平换流器的STATCOM不平衡补偿控制方法，模块化多电平换流器包括三个并联的桥臂，每个桥臂由上桥臂、下桥臂组成，所述上桥臂、下桥臂均包括电感和多个串联的半H桥子模块，所述上桥臂的电感与所述下桥臂的电感串联，所述三个桥臂并联接入三相电网和负载之间组成STATCOM；该方法为：

1）检测模块化多电平换流器所有半H桥子模块电容电压，求和后除以6得到模块化多电平换流器三相直流侧电压平均值U_dc，将模块化多电平换流器直流侧电压给定值

与平均值U_dc相减后，通过PI控制器调节后输出一个调压指令信号I_dc；

2）检测负载电流i_la、i_lb、i_lc，运用瞬时无功功率理论分离出需要补偿的无功和负序电流指令i_lfa、i_lfb、i_lfc；

3）将调压指令信号I_dc分别乘以模块化多电平换流器各桥臂的电网电压同步信号，叠加到无功和负序电流指令中，得到模块化多电平换流器三个桥臂输出电流指令为

其中，ω为电网电压的基波角频率；

4）由模块化多电平换流器电路关系推导无差拍控制原理，求得模块化多电平换流器三个桥臂调制信号d_a、d_b、d_c，表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{d}_a=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]\\ d_b=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})]\\ d_c=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]\end{array}\right.$

其中，T为载波控制周期；L_eq为模块化多电平换流器等效电感，L_eq值为所述上桥臂电感或下桥臂电感L的值的一半；e_a、e_b、e_c为三相电网电压，i_ca、i_cb、i_cc为模块化多电平换流器三个桥臂输出电流；

5）根据模块化多电平换流器上、下桥臂调制波互补原理，由调制信号d_a、d_b、d_c得到模块化多电平换流器三个上桥臂调制信号d_ap、d_bp、d_cp、三个下桥臂调制信号d_an、d_bn、d_cn：

$\left\{\begin{array}{cc}{d}_{\mathrm{ap}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]& d_{\mathrm{an}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]\\ d_{\mathrm{bp}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})]& d_{\mathrm{bn}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})];\\ d_{\mathrm{cp}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]& d_{\mathrm{cn}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]\end{array}\right.$

6）检测模块化多电平换流器三个上桥臂电流i_ap、i_bp、i_cp，三个下桥臂电流i_an、i_bn、i_cn，各桥臂的上、下桥臂电流相加后乘以0.5获得各桥臂之间的环流实际值i_cira、i_cirb、i_circ；

7）将模块化多电平换流器各桥臂与三相电网连接点的电压与模块化多电平换流器输出电流相乘后经过带阻滤波器，获得模块化多电平换流器各桥臂与三相电网有功功率交换的平均值P_0a、P_0b、P_0c，将所述有功功率平均值除以直流侧电压给定值

得到模块化多电平换流器三个桥臂之间的环流给定值

8）将所述环流给定值

与所述环流实际值i_cira、i_cirb、i_circ相减后的结果乘以虚拟电阻R_v，得到模块化多电平换流器各桥臂间的环流控制电压信号，将环流控制电压信号除以直流侧电压给定值

获得相间环流控制修正信号Δd_a、Δd_b、Δd_c；

9）将相间环流控制修正信号Δd_a、Δd_b、Δd_c叠加到调制信号d_a、d_b、d_c中，获得模块化多电平换流器三个上桥臂调制信号给定值

和三个下桥臂调制信号给定值 $d_{\mathrm{an}}^{*},d_{\mathrm{bn}}^{*},d_{\mathrm{cn}}^{*};$

10）利用载波移相脉宽调制方法调制上述上、下桥臂调制信号给定值，得到模块化多电平换流器三个上桥臂各半H桥子模块的开关信号S_apj、S_bpj、S_cpj和三个下桥臂各半H桥子模块的开关信号S_anj、S_bnj、S_cnj，开关信号驱动半H桥子模块的开关臂获得期望的电压输出。

所述半H桥子模块包括一个开关臂和与所述开关臂并联的电容支路，所述开关臂包括两个串联的开关管。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果为：本发明的方法能实现STATCOM的快速响应，迅速跟踪负载的变化，消除电网电流的不平衡；能有效解决MMC相间环流带来的损耗增加，解决了器件电流应力增大的问题，引入的虚拟电阻在不增加损耗的基础上抑制相间环流，提高了STATCOM效率，且控制方法简单，易于数字实现；本发明的方法既可以对电网电流中的无功和负序分量进行补偿，又能抑制MMC相间环流的二倍频分量，对指令电流变化能进行实时跟踪，影响速度快，又降低了MMC相间环流波动导致的损耗，提高了换流器的效率，适用于任意相的模块化多电平换流器。

附图说明

图1为MMC-STATCOM结构示意图；

图2为MMC半H桥子模块结构图；

图3为MMC-STATCOM单相结构与等效图；

图4为相间环流计算方法示意图；

图5(a)为综合补偿电流无差拍控制示意图；

图5(b)为相间环流有源阻尼控制示意图；

图6为桥臂开关信号产生方法示意图；

图7为综合补偿效果图。

图8为环流控制效果图。

具体实施方式

本发明的方法包含综合补偿电流无差拍控制与相间环流有源阻尼控制两个部分，以下结合附图分别介绍这两个部分。

1、综合补偿电流无差拍控制方法：

图3左侧为MMC单相结构图，建立KVL方程，可得

$-\frac{U_{\mathrm{dc}}}{2}+u_{\mathrm{ap}}+L\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{ap}}}{\mathrm{dt}}+e_a=0---\left(1\right)$

$+\frac{U_{\mathrm{dc}}}{2}-u_{\mathrm{an}}-L\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{an}}}{\mathrm{dt}}+e_a=0---\left(2\right)$

i_ap-i_an=i_ca                (3)

定义上、下桥臂电压u_an与u_ap之差的一半u_ca为输出电压，可得图3中右图的MMC单相等效电路图。

$\frac{u_{\mathrm{an}}-u_{\mathrm{ap}}}{2}=u_{\mathrm{ca}}---\left(4\right)$

参见图5(a)，为MMC-STATCOM综合补偿电流无差拍控制框图，使MMC输出电流跟踪由负载电流中提取出的无功和负序电流指令，从而实现电网电流的对称和平衡，减少无功功率传输造成的损耗，避免负序电流对电力设备的损坏。

理论上，MMC只对无功和负序电流进行补偿，与交流电网三相瞬时功率之和为0，不需要从电网吸收有功功率。实际中由于MMC自身损耗的存在，使得MMC需从电网吸收少量有功功率以维持半H桥子模块电容电压的稳定，保证MMC的正常运行。

为维持半H桥子模块电容电压的稳定，弥补开关管及其他损耗，采用PI控制器实现直流侧电压控制：

$I_{\mathrm{dc}}=k_p\mathrm{\Δ}{u}_{\mathrm{dc}}+k_i\∫\mathrm{\Δ}{u}_{\mathrm{dc}}\mathrm{dt}---\left(5\right)$

其中，I_dc为PI输出信号，k_p和k_i分别为比例和积分系数，

Udc和

分别为由半H桥子模块电容电压求得的直流侧电压实际值和参考值，PI输出信号乘以各相电网电压同步信号，可以得到三相有功补偿电流信号。

通过检测负载电流i_la、i_lb、i_lc，利用瞬时无功功率理论，将三相负载电流在同步旋转坐标中进行变换滤波后，分别分离出需要补偿的无功电流和负序电流后求和得到无功和负序电流指令i_lfa、i_lfb、i_lfc，再加入上述有功补偿电流信号，后得到综合补偿电流指令：

其中，ω为基波角频率。

由图3可知，通过调节MMC的输出电压u_ca，即可控制等效电感L_eq上的压降，从而实现MMC输出电流的控制。图中3，e_a、e_b、e_c为三相电网电压，i_ca、i_cb、i_cc为MMC三相输出电流，U_dc为直流侧电容电压，L_eq为等效连接电感，L为MMC桥臂电感。

$L_{\mathrm{eq}}=\frac{L}{2}---\left(7\right)$

以A相为例，其单相等效电路如图3，综合式（1）～（4），可得

$u_{\mathrm{ca}}=e_a+L_{\mathrm{eq}}\frac{{\mathrm{di}}_{\mathrm{ca}}}{\mathrm{dt}}---\left(8\right)$

定义调制信号d为：

$d=\frac{u_{\mathrm{ca}}}{U_{\mathrm{dc}}}---\left(9\right)$

将式（8）化简离散化后，可得三相调制信号为：

$\left\{\begin{array}{c}{d}_a=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]\\ d_b=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})]\\ d_c=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]\end{array}\right.---\left(10\right)$

根据MMC直流侧上、下桥臂调制波互补原理，换流器上、下桥臂调制信号分别为：

$\left\{\begin{array}{cc}{d}_{\mathrm{ap}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]& d_{\mathrm{an}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]\\ d_{\mathrm{bp}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})]& d_{\mathrm{bn}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})]\\ d_{\mathrm{cp}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]& d_{\mathrm{cn}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]\end{array}\right.---\left(11\right)$

2、相间环流有源阻尼控制方法：

图4为桥臂相间环流计算方法示意图，将采样得到的上桥臂电流i_ap、i_bp、i_cp，与下桥臂电流i_an、i_bn、i_cn求和并除以2后，得到各相相间环流实际值i_cira、i_cirb、i_circ。

图5（b）为相间环流有源阻尼控制框图，将检测到的MMC交流输出电流i_ca、i_cb、i_cc与MMC接入点电网电压e_a、e_b、e_c，相乘后经过信号处理后，获得MMC各相桥臂与交流电网有功功率交换的平均值P_0a、P_0b、P_0c，求得的有功功率平均值除以直流侧电压给定值

得到三相相间环流给定值

所述信号处理方式为带阻滤波器，中心频率设置为100Hz。

上述相间环流给定值

与相间环流实际值给定值i_cira、i_cirb、i_circ相减后的结果乘以虚拟电阻R_v，得到各相相间环流控制电压信号，该电压信号除以直流侧电压给定值

以获得相间环流控制修正信号Δd_a、Δd_b、Δd_c。

将上述相间环流控制修正信号叠加到综合补偿电流无差拍控制输出调制信号中，获得三相上、下桥臂调制信号给定值

与

将上、下桥臂调制信号给定值进行载波移相脉宽调制（CPS-PWM），得到MMC三相上、下桥臂各半H桥子模块的开关信号S_apj、S_bpj、S_cpj与S_anj、S_bnj、S_cnj，驱动开关管获得期望的电压输出，其中j=1，2，3…N（N为上、下桥臂的半H桥子模块个数）。开关信号的取值为0或1，开关信号取0的时候，表示半H桥子模块的下开关管导通，上开关管断开；开关信号取1的时候，表示半H桥子模块的上开关管导通，下开关管断开。

图7为负载三相电流与电网电流对比图，图7(a)为三相负载电流i_la、i_lb、i_lc，图7(b)为三相电网电流i_sa、i_sb、i_sc，可以看出未进行无功和负序补偿时，电网电流含有幅值较大的负序与无功分量，不平衡程度较高，综合电流补偿后电网电流只含基波有功分量。图8为相间环流有源阻尼控制前后效果对比图，可知加入有源阻尼控制后，相间环流中的二倍频分量得到抑制，而对平衡三相有功功率的直流分量基本没有影响，验证了本发明环流控制方法的有效性。

本发明提供的基于MMC的STATCOM不平衡补偿控制方法，既可以对电网电流中的无功和负序分量进行补偿，又能抑制MMC相间环流的二倍频分量，对指令电流变化能进行实时跟踪，影响速度快，又降低了MMC相间环流波动导致的损耗，提高了换流器的效率，适用于任意相的模块化多电平换流器。

Claims (3)

1.一种基于模块化多电平换流器的STATCOM不平衡补偿控制方法，模块化多电平换流器包括三个并联的桥臂，每个桥臂由上桥臂、下桥臂组成，所述上桥臂、下桥臂均包括电感和多个串联的半H桥子模块，所述上桥臂的电感与所述下桥臂的电感串联，所述三个桥臂并联接入三相电网和负载之间组成STATCOM；其特征在于，该方法为：

1）检测模块化多电平换流器所有半H桥子模块电容电压，求和后除以6得到模块化多电平换流器三相直流侧电压平均值U_dc，将模块化多电平换流器直流侧电压给定值

与平均值U_dc相减后，通过PI控制器调节后输出一个调压指令信号I_dc；

2）检测负载电流i_la、i_lb、i_lc，运用瞬时无功功率理论分离出需要补偿的无功和负序电流指令i_lfa、i_lfb、i_lfc；

3）将调压指令信号I_dc分别乘以模块化多电平换流器各桥臂的电网电压同步信号，叠加到无功和负序电流指令中，得到模块化多电平换流器三个桥臂输出电流指令为

其中，ω为电网电压的基波角频率；

4）根据模块化多电平换流器电路关系，求得模块化多电平换流器三个桥臂调制信号d_a、d_b、d_c，表达式为：

$\left\{\begin{array}{c}{d}_a=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]\\ d_b=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})]\\ d_c=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]\end{array}\right.$

其中，T为载波控制周期；L_eq为模块化多电平换流器等效电感，L_eq值为所述上桥臂电感或下桥臂电感L的值的一半；e_a、e_b、e_c为三相电网电压，i_ca、i_cb、i_cc为模块化多电平换流器三个桥臂输出电流；

5）根据模块化多电平换流器上、下桥臂调制波互补原理，由调制信号d_a、d_b、d_c得到模块化多电平换流器三个上桥臂调制信号d_ap、d_bp、d_cp、三个下桥臂调制信号d_an、d_bn、d_cn：

$\left\{\begin{array}{cc}{d}_{\mathrm{ap}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]& d_{\mathrm{an}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_a-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{ca}}^{*}-i_{\mathrm{ca}})]\\ d_{\mathrm{bp}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})]& d_{\mathrm{bn}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_b-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cb}}^{*}-i_{\mathrm{cb}})];\\ d_{\mathrm{cp}}=-\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]& d_{\mathrm{cn}}=\frac{1}{U_{\mathrm{dc}}}[e_c-\frac{L_{\mathrm{eq}}}{T}(i_{\mathrm{cc}}^{*}-i_{\mathrm{cc}})]\end{array}\right.$

6）检测模块化多电平换流器三个上桥臂电流i_ap、i_bp、i_cp，三个下桥臂电流i_an、i_bn、i_cn，各桥臂的上、下桥臂电流相加后乘以0.5获得各桥臂之间的环流实际值i_cira、i_cirb、i_circ；

7）将模块化多电平换流器各桥臂与三相电网连接点的电压与模块化多电平换流器输出电流相乘后经过带阻滤波器，获得模块化多电平换流器各桥臂与三相电网有功功率交换的平均值P_0a、P_0b、P_0c，将所述有功功率平均值除以直流侧电压给定值

得到模块化多电平换流器三个桥臂之间的环流给定值

8）将所述环流给定值

与所述环流实际值i_cira、i_cirb、i_circ相减后的结果乘以虚拟电阻R_v，得到模块化多电平换流器各桥臂间的环流控制电压信号，将环流控制电压信号除以直流侧电压给定值

获得相间环流控制修正信号Δd_a、Δd_b、Δd_c；

9）将相间环流控制修正信号Δd_a、Δd_b、Δd_c叠加到调制信号d_a、d_b、d_c中，获得模块化多电平换流器三个上桥臂调制信号给定值和三个下桥臂调制信号给定值 $d_{\mathrm{an}}^{*},d_{\mathrm{bn}}^{*},d_{\mathrm{cn}}^{*};$

10）利用载波移相脉宽调制方法调制上述上、下桥臂调制信号给定值，得到模块化多电平换流器三个上桥臂各半H桥子模块的开关信号S_apj、S_bpj、S_cpj和三个下桥臂各半H桥子模块的开关信号S_anj、S_bnj、S_cnj，开关信号驱动半H桥子模块的开关臂获得期望的电压输出。

2.根据权利要求1所述的基于模块化多电平换流器的STATCOM不平衡补偿控制方法，其特征在于，所述半H桥子模块包括一个开关臂和与所述开关臂并联的电容支路，所述开关臂包括两个串联的开关管。

3.根据权利要求1所述的基于模块化多电平换流器的STATCOM不平衡补偿控制方法，其特征在于，所述步骤7）中，带阻滤波器的中心频率设置为100Hz。

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