CN110391666A - 一种混合型mmc控制方法、装置及控制器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混合型MMC控制方法、装置及控制器，包括当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC，使混合型MMC在不增大现有全桥子模块占比的情况下，实现降压/半压运行、单阀组在线投退以及直流故障穿越的功能，节约成本。

Description

一种混合型MMC控制方法、装置及控制器

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，具体涉及一种混合型MMC控制方法、装置及控制器。

背景技术

面对全球能源安全、环境污染和气候变化的严峻挑战，国家大力开发和利用可再生清洁能源，优化能源结构。电网换相换流器(LCC)成熟、可靠，是高效的远距离大容量输电方式，但存在弱交流系统下的高换相失败风险。柔性直流换流器(VSC)具有有功无功独立调节、弱电网接入、无换相失败风险、无需同步联网等优点，是构建多端直流网络、实现远距离输电、可再生能源并网的友好技术手段。直流输电向着更高电压、更大传输容量和更远距离输电的方向发展，VSC-LCC混合多端直流输电是未来的发展趋势。

混合型MMC具有降压/半压运行、单阀组在线投退以及直流故障穿越功能，采用50％的全桥子模块占比时，半桥子模块电容电压会在桥臂电流不再有过零点时仍持续充电，与全桥子模块电容电压分离，导致系统崩溃。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种混合型MMC控制方法、装置及控制器，使混合型MMC在不增大现有全桥子模块占比的情况下，实现降压/半压运行、单阀组在线投退以及直流故障穿越的功能，节约成本。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

本发明提供一种混合型MMC控制方法，其改进之处在于，所述方法包括：

当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；

将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC。

优选地，所述根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压包括：

根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值；

根据所述混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压。

进一步地，所述根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和dq坐标系下的桥臂环流参考值包括：

获取混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流，并对其做Park变换，获得混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流，其中，按下式确定混合型MMC在abc坐标系下a相桥臂环流i_{cir_a}：

式中，i_{m_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相上桥臂电流，i_{n_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相下桥臂电流；

按下式确定混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值：

式中，i_{cir_ref_d}为混合型MMC在dq坐标系下d轴桥臂环流参考值，i_{cir_ref_q}为混合型MMC在dq坐标系下q轴桥臂环流参考值，I为混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值预设限值，I∈[0.4I_dc,0.6I_dc]，I_dc为混合型MMC直流侧的电流，i_{m_d1}、i_{m_q1}分别为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量，theata为混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角；

进一步地，所述混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量的获取过程包括：

对混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂电流做Park变换，获得混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流；

获取所述混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量；

所述混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角的获取过程包括：

按下式确定所述混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角theata：

式中，i_{m_d1}为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴基波分量，i_{m_q1}为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的q轴基波分量。

进一步地，所述根据所述混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压包括：

获取混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考电压，并对其做Park反变换，获得混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

其中，按下式确定混合型MMC在dq坐标系下d轴桥臂环流参考电压u_{cir_ref_d}和q轴桥臂环流参考电压u_{cir_ref_q}：

式中，k_p1为比例系数，k_i1为积分系数，s为拉普拉斯算子，ω₀为混合型MMC系统角频率，L_p为混合型MMC的桥臂电抗。

优选地，所述根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压包括：

按下式确定混合型MMC在abc坐标系下a相上桥臂参考电压u_{m_ref_a}和混合型MMC在abc坐标系下a相下桥臂参考电压u_{n_ref_a}：

式中，u_{cir_ref_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相桥臂环流参考电压，U_{dc_ref}为混合型MMC直流侧母线电压参考值，e_{a_ref}为混合型MMC在abc坐标系下a相阀侧等效电压；

其中，所述混合型MMC直流侧电压参考值U_{dc_ref}的获取过程包括：

按下式确定所述混合型MMC直流侧电压参考值U_{dc_ref}：

式中，I_{dc_ref}为混合型MMC直流侧电流参考值，I_dc为混合型MMC直流侧电流，k_p2为比例系数，k_i2为积分系数；

混合型MMC阀侧在abc坐标系下阀侧等效电压的获取过程包括：

按下式确定混合型MMC在dq坐标系下阀侧等效电压：

式中，e_{d_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴阀侧等效电压，e_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下q轴阀侧等效电压，u_sd、u_sq为混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压后经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电压，i_d、i_q为混合型MMC阀侧在abc坐标系下a相、b相和c相电流测量值经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电流测量值，k_p3为比例系数，k_i3为积分系数，i_{d_ref}、i_{q_ref}为混合型MMC阀侧在dq坐标系下d轴、q轴参考电流，U_{c_avr_ref}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值，U_{c_avr}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压，Q_ref为混合型MMC公共连接点的无功功率参考值，Q_s为混合型MMC公共连接点的无功功率测量值，ω₀为混合型MMC系统角频率，L₀＝L_T+0.5L_p，L₀为混合型MMC系统电抗，L_T为混合型MMC的变压器漏抗，L_p为混合型MMC的桥臂电抗；

对混合型MMC阀侧在dq坐标系下的等效电压做Park反变换，获得混合型MMC阀侧在abc坐标系下的等效电压。

本发明提供一种混合型MMC控制装置，其改进之处在于，所述装置包括：

第一确定单元，用于当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

第二确定单元，用于根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；

控制单元，用于将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC。

本发明提供一种混合型MMC控制器，其改进之处在于，所述控制器包括：环流注入控制器、外环功率控制器、内环电流控制器、第一加法器、第一PI控制器、第一乘法器、第二加法器、第三加法器和PWM控制器；

所述环流注入控制器用于根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流生成混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流参考电压；

所述外环功率控制器用于根据混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率测量值生成混合型MMC在dq坐标系下阀侧参考电流；

所述内环电流控制器用于根据所述混合型MMC在dq坐标系下阀侧参考电流生成混合型MMC在abc坐标系下阀侧等效电压；

所述第一加法器的输入为混合型MMC直流侧电流参考值和混合型MMC直流侧电流；

所述第一PI控制器的输入为所述第一加法器的输出量；

所述第一乘法器的输入为所述第一PI控制器的输出量；

所述第二加法器和第三加法器的输入为所述环流注入控制器生成的混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流参考电压、所述内环电流控制器生成的混合型MMC在abc坐标系下阀侧等效电压和所述第一乘法器的输出量；

所述PWM控制器用于将所述第二加法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂参考电压和所述和第三加法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号。

优选地，所述环流注入控制器包括：第四加法器、第二乘法器、第一Park变换器、第五加法器、第六加法器、第二PI控制器、第三PI控制器、第三乘法器、第四乘法器、第七加法器、第八加法器、第一Park反变换器、第二Park变换器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、幅值控制器、第一三角函数控制器、第二三角函数控制器和第三三角函数控制器；

所述第四加法器的输入为混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流；

所述第二乘法器的输入为所述第四加法器的输出量；

所述第一Park变换器的输入为所述第二乘法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流；

所述第五加法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流和所述第二三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考值；

所述第六加法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流和所述第三三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考值；

所述第二PI控制器的输入为所述第五加法器的输出量；

所述第三PI控制器的输入为所述第六加法器的输出量；

所述第三乘法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流；

所述第四乘法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流；

所述第七加法器的输入为所述第二PI控制器和所述第三乘法器的输出量；

所述第八加法器的输入为所述第三PI控制器和所述第四乘法器的输出量；

所述第一Park反变换器的输入为所述第七加法器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考电压和所述第八加法器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考电压，输出为混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

所述第二Park变换器的输入为混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂电流；

所述第一低通滤波器的输入为所述第二Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下d轴上桥臂电流；

所述第二低通滤波器的输入为所述第二Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下q轴上桥臂电流；

所述第一三角函数控制器的输入为所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出量；

所述幅值控制器的输入为为所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出量；

所述第二三角函数控制器的输入为所述幅值控制器输出量和所述第一三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值的相角，输出为混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考值；

所述第三三角函数控制器的输入为所述幅值控制器输出量和所述第一三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值的相角，输出为混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考值。

进一步地，所述外环功率控制器的传递函数为：

式中，i_{d_ref}、i_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴、q轴阀侧参考电流，U_{c_avr_ref}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值，U_{c_avr}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压，Q_ref为混合型MMC公共连接点的无功功率参考值，Q_s为混合型MMC公共连接点的无功功率测量值，k_p3为比例系数，k_i3为积分系数，s为拉普拉斯算子；

所述内环功率控制器具体用于：

按下述传递函数确定混合型MMC在dq坐标系下的阀侧等效电压，并对其做Park反变换，获得混合型MMC在abc坐标系下的阀侧等效电压：

式中，e_{d_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴阀侧等效电压，e_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下q轴阀侧等效电压，u_sd、u_sq为混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压后经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电压，i_d、i_q为混合型MMC在abc坐标系下a相、b相和c相阀侧电流测量值经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴阀侧电流测量值，ω₀为混合型MMC系统角频率，L₀＝L_T+0.5L_p，L₀为混合型MMC系统电抗，L_T为混合型MMC的变压器漏抗，L_p为混合型MMC的桥臂电抗。

与最接近的现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明提供一种混合型MMC控制方法、装置及控制器，当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC，使混合型MMC在不增大现有全桥子模块占比的情况下，实现降压/半压运行、单阀组在线投退以及直流故障穿越的功能，节约成本。

附图说明

图1是本发明混合型MMC控制方法流程图；

图2是本发明混合型MMC控制装置示意图；

图3是本发明混合型MMC控制器示意图；

图4是本发明混合型MMC控制器中环流注入控制器示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种混合型MMC控制方法，如图1所示，所述方法包括：

当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；

将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC。

在本发明的实施例中，混合型MMC中的全桥子模块数量大于混合型MMC中的半桥子模块数量，混合型MMC中的全桥子模块占比至少为50％。

按下式确定混合型MMC的输出电压调制比M：

式中，U_pm为混合型MMC出口侧相电压基波分量幅值，U_dc为混合型MMC直流侧母线电压幅值。

在本发明的实施例中，上述方法中所述根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压包括：

根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值；

根据所述混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压。

实施例中，所述根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和dq坐标系下的桥臂环流参考值包括：

获取混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流，并对其做Park变换，获得混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流，其中，按下式确定混合型MMC在abc坐标系下a相桥臂环流i_{cir_a}：

式中，i_{m_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相上桥臂电流，i_{n_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相下桥臂电流；

按下式确定混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值：

式中，i_{cir_ref_d}为混合型MMC在dq坐标系下d轴桥臂环流参考值，i_{cir_ref_q}为混合型MMC在dq坐标系下q轴桥臂环流参考值，I为混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值预设限值，I∈[0.4I_dc,0.6I_dc]，I_dc为混合型MMC直流侧的电流，i_{m_d1}、i_{m_q1}分别为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量，theata为混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角；

实施例中，所述混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量的获取过程包括：

对混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂电流做Park变换，获得混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流；

获取所述混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量；

所述混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角的获取过程包括：

按下式确定所述混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角theata：

式中，i_{m_d1}为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴基波分量，i_{m_q1}为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的q轴基波分量。

实施例中，所述根据所述混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压包括：

获取混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考电压，并对其做Park反变换，获得混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

其中，按下式确定混合型MMC在dq坐标系下d轴桥臂环流参考电压u_{cir_ref_d}和q轴桥臂环流参考电压u_{cir_ref_q}：

式中，k_p1为比例系数，k_i1为积分系数，s为拉普拉斯算子，ω₀为混合型MMC系统角频率，L_p为混合型MMC的桥臂电抗。

在本发明的实施例中，上述方法中所述根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压包括：

按下式确定混合型MMC在abc坐标系下a相上桥臂参考电压u_{m_ref_a}和混合型MMC在abc坐标系下a相下桥臂参考电压u_{n_ref_a}：

式中，u_{cir_ref_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相桥臂环流参考电压，U_{dc_ref}为混合型MMC直流侧母线电压参考值，e_{a_ref}为混合型MMC在abc坐标系下a相阀侧等效电压；

其中，所述混合型MMC直流侧电压参考值U_{dc_ref}的获取过程包括：

按下式确定所述混合型MMC直流侧电压参考值U_{dc_ref}：

式中，I_{dc_ref}为混合型MMC直流侧电流参考值，I_dc为混合型MMC直流侧电流，k_p2为比例系数，k_i2为积分系数；

混合型MMC阀侧在abc坐标系下阀侧等效电压的获取过程包括：

按下式确定混合型MMC在dq坐标系下阀侧等效电压：

式中，e_{d_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴阀侧等效电压，e_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下q轴阀侧等效电压，u_sd、u_sq为混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压后经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电压，i_d、i_q为混合型MMC阀侧在abc坐标系下a相、b相和c相电流测量值经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电流测量值，k_p3为比例系数，k_i3为积分系数，i_{d_ref}、i_{q_ref}为混合型MMC阀侧在dq坐标系下d轴、q轴参考电流，U_{c_avr_ref}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值，U_{c_avr}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压，Q_ref为混合型MMC公共连接点的无功功率参考值，Q_s为混合型MMC公共连接点的无功功率测量值，ω₀为混合型MMC系统角频率，L₀＝L_T+0.5L_p，L₀为混合型MMC系统电抗，L_T为混合型MMC的变压器漏抗，L_p为混合型MMC的桥臂电抗；

对混合型MMC阀侧在dq坐标系下的等效电压做Park反变换，获得混合型MMC阀侧在abc坐标系下的等效电压。

其中，混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压的过程包括：

将混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压除以变压器变比转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压。

基于同一发明构思，本发明提供一种混合型MMC控制装置，如图2所示，所述装置包括：

第一确定单元，用于当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

第二确定单元，用于根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；

控制单元，用于将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC。

上述装置中，第一确定单元包括：

第一确定模块，用于根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值；

第二确定模块，用于根据所述混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压。

进一步地，上述第一确定模块具体用于：

获取混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流，并对其做Park变换，获得混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流，其中，按下式确定混合型MMC在abc坐标系下a相桥臂环流i_{cir_a}：

式中，i_{m_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相上桥臂电流，i_{n_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相下桥臂电流；

按下式确定混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值：

式中，i_{cir_ref_d}为混合型MMC在dq坐标系下d轴桥臂环流参考值，i_{cir_ref_q}为混合型MMC在dq坐标系下q轴桥臂环流参考值，I为混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值预设限值，I∈[0.4I_dc,0.6I_dc]，I_dc为混合型MMC直流侧的电流，i_{m_d1}、i_{m_q1}分别为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量，theata为混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角；

进一步地，所述混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量的获取过程包括：

对混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂电流做Park变换，获得混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流；

获取所述混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量；

所述混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角的获取过程包括：

按下式确定所述混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角theata：

式中，i_{m_d1}为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴基波分量，i_{m_q1}为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的q轴基波分量。

进一步地，上述第二确定模块具体用于：：

获取混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考电压，并对其做Park反变换，获得混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

其中，按下式确定混合型MMC在dq坐标系下d轴桥臂环流参考电压u_{cir_ref_d}和q轴桥臂环流参考电压u_{cir_ref_q}：

式中，k_p1为比例系数，k_i1为积分系数，s为拉普拉斯算子，ω₀为混合型MMC系统角频率，L_p为混合型MMC的桥臂电抗。

上述第二确定单元具体用于：

按下式确定混合型MMC在abc坐标系下a相上桥臂参考电压u_{m_ref_a}和混合型MMC在abc坐标系下a相下桥臂参考电压u_{n_ref_a}：

式中，u_{cir_ref_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相桥臂环流参考电压，U_{dc_ref}为混合型MMC直流侧母线电压参考值，e_{a_ref}为混合型MMC在abc坐标系下a相阀侧等效电压；

其中，所述混合型MMC直流侧电压参考值U_{dc_ref}的获取过程包括：

按下式确定所述混合型MMC直流侧电压参考值U_{dc_ref}：

式中，I_{dc_ref}为混合型MMC直流侧电流参考值，I_dc为混合型MMC直流侧电流，k_p2为比例系数，k_i2为积分系数；

混合型MMC阀侧在abc坐标系下阀侧等效电压的获取过程包括：

按下式确定混合型MMC在dq坐标系下阀侧等效电压：

式中，e_{d_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴阀侧等效电压，e_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下q轴阀侧等效电压，u_sd、u_sq为混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压后经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电压，i_d、i_q为混合型MMC阀侧在abc坐标系下a相、b相和c相电流测量值经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电流测量值，k_p3为比例系数，k_i3为积分系数，i_{d_ref}、i_{q_ref}为混合型MMC阀侧在dq坐标系下d轴、q轴参考电流，U_{c_avr_ref}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值，U_{c_avr}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压，Q_ref为混合型MMC公共连接点的无功功率参考值，Q_s为混合型MMC公共连接点的无功功率测量值，ω₀为混合型MMC系统角频率，L₀＝L_T+0.5L_p，L₀为混合型MMC系统电抗，L_T为混合型MMC的变压器漏抗，L_p为混合型MMC的桥臂电抗；

对混合型MMC阀侧在dq坐标系下的等效电压做Park反变换，获得混合型MMC阀侧在abc坐标系下的等效电压。

基于同一发明构思，本发明提供一种混合型MMC控制器，如图3所示，所述控制器包括：环流注入控制器、外环功率控制器、内环电流控制器、第一加法器、第一PI控制器、第一乘法器、第二加法器、第三加法器和PWM控制器；

所述环流注入控制器用于根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流生成混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流参考电压；

所述外环功率控制器用于根据混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率测量值生成混合型MMC在dq坐标系下阀侧参考电流；

所述内环电流控制器用于根据所述混合型MMC在dq坐标系下阀侧参考电流生成混合型MMC在abc坐标系下阀侧等效电压；

所述第一加法器的输入为混合型MMC直流侧电流参考值和混合型MMC直流侧电流；

所述第一PI控制器的输入为所述第一加法器的输出量；

所述第一乘法器的输入为所述第一PI控制器的输出量；

所述第二加法器和第三加法器的输入为所述环流注入控制器生成的混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流参考电压、所述内环电流控制器生成的混合型MMC在abc坐标系下阀侧等效电压和所述第一乘法器的输出量；

所述PWM控制器用于将所述第二加法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂参考电压和所述和第三加法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号。

如图4所示，环流注入控制器包括：第四加法器、第二乘法器、第一Park变换器、第五加法器、第六加法器、第二PI控制器、第三PI控制器、第三乘法器、第四乘法器、第七加法器、第八加法器、第一Park反变换器、第二Park变换器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、幅值控制器、第一三角函数控制器、第二三角函数控制器和第三三角函数控制器；

所述第四加法器的输入为混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流；

所述第二乘法器的输入为所述第四加法器的输出量；

所述第一Park变换器的输入为所述第二乘法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流；

所述第五加法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流和所述第二三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考值；

所述第六加法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流和所述第三三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考值；

所述第二PI控制器的输入为所述第五加法器的输出量；

所述第三PI控制器的输入为所述第六加法器的输出量；

所述第三乘法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流；

所述第四乘法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流；

所述第七加法器的输入为所述第二PI控制器和所述第三乘法器的输出量；

所述第八加法器的输入为所述第三PI控制器和所述第四乘法器的输出量；

所述第一Park反变换器的输入为所述第七加法器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考电压和所述第八加法器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考电压，输出为混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

所述第二Park变换器的输入为混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂电流；

所述第一低通滤波器的输入为所述第二Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下d轴上桥臂电流；

所述第二低通滤波器的输入为所述第二Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下q轴上桥臂电流；

所述第一三角函数控制器的输入为所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出量；

所述幅值控制器的输入为为所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出量；

所述第二三角函数控制器的输入为所述幅值控制器输出量和所述第一三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值的相角，输出为混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考值；

所述第三三角函数控制器的输入为所述幅值控制器输出量和所述第一三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值的相角，输出为混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考值。

其中，所述幅值控制器的传递函数为：

进一步地，所述外环功率控制器的传递函数为：

式中，i_{d_ref}、i_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴、q轴阀侧参考电流，U_{c_avr_ref}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值，U_{c_avr}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压，Q_ref为混合型MMC公共连接点的无功功率参考值，Q_s为混合型MMC公共连接点的无功功率测量值，k_p3为比例系数，k_i3为积分系数，s为拉普拉斯算子；

所述内环功率控制器具体用于：

按下述传递函数确定混合型MMC在dq坐标系下的阀侧等效电压，并对其做Park反变换，获得混合型MMC在abc坐标系下的阀侧等效电压：

式中，e_{d_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴阀侧等效电压，e_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下q轴阀侧等效电压，u_sd、u_sq为混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压后经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电压，i_d、i_q为混合型MMC在abc坐标系下a相、b相和c相阀侧电流测量值经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴阀侧电流测量值，ω₀为混合型MMC系统角频率，L₀为混合型MMC系统电抗，L₀＝L_T+L_p，L_T为混合型MMC的变压器漏抗，L_p为混合型MMC的桥臂电抗，ω₀为混合型MMC系统角频率，L₀＝L_T+0.5L_p，L₀为混合型MMC系统电抗，L_T为混合型MMC的变压器漏抗，L_p为混合型MMC的桥臂电抗。

综上所述，本发明提供一种混合型MMC控制方法、装置及控制器，当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC，使混合型MMC在不增大现有全桥子模块占比的情况下，实现降压/半压运行、单阀组在线投退以及直流故障穿越的功能。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种混合型MMC控制方法，其特征在于，所述方法包括：

当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；

将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压包括：

根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值；

根据所述混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和dq坐标系下的桥臂环流参考值包括：

获取混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流，并对其做Park变换，获得混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流，其中，按下式确定混合型MMC在abc坐标系下a相桥臂环流i_{cir_a}：

式中，i_{m_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相上桥臂电流，i_{n_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相下桥臂电流；

按下式确定混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值：

式中，i_{cir_ref_d}为混合型MMC在dq坐标系下d轴桥臂环流参考值，i_{cir_ref_q}为混合型MMC在dq坐标系下q轴桥臂环流参考值，I为混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值预设限值，I∈[0.4I_dc,0.6I_dc]，I_dc为混合型MMC直流侧的电流，i_{m_d1}、i_{m_q1}分别为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量，theata为混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角；

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量的获取过程包括：

对混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂电流做Park变换，获得混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流；

获取所述混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴和q轴基波分量；

所述混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角的获取过程包括：

按下式确定所述混合型MMC在dq坐标系下桥臂环流参考值的相角theata：

式中，i_{m_d1}为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的d轴基波分量，i_{m_q1}为混合型MMC在dq坐标系下的上桥臂电流的q轴基波分量。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流和混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压包括：

获取混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考电压，并对其做Park反变换，获得混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

其中，按下式确定混合型MMC在dq坐标系下d轴桥臂环流参考电压u_{cir_ref_d}和q轴桥臂环流参考电压u_{cir_ref_q}：

式中，k_p1为比例系数，k_i1为积分系数，s为拉普拉斯算子，ω₀为混合型MMC系统角频率，L_p为混合型MMC的桥臂电抗。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压包括：

按下式确定混合型MMC在abc坐标系下a相上桥臂参考电压u_{m_ref_a}和混合型MMC在abc坐标系下a相下桥臂参考电压u_{n_ref_a}：

式中，u_{cir_ref_a}为混合型MMC在abc坐标系下a相桥臂环流参考电压，U_{dc_ref}为混合型MMC直流侧母线电压参考值，e_{a_ref}为混合型MMC在abc坐标系下a相阀侧等效电压；

其中，所述混合型MMC直流侧电压参考值U_{dc_ref}的获取过程包括：

按下式确定所述混合型MMC直流侧电压参考值U_{dc_ref}：

式中，I_{dc_ref}为混合型MMC直流侧电流参考值，I_dc为混合型MMC直流侧电流，k_p2为比例系数，k_i2为积分系数；

混合型MMC阀侧在abc坐标系下阀侧等效电压的获取过程包括：

按下式确定混合型MMC在dq坐标系下阀侧等效电压：

式中，e_{d_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴阀侧等效电压，e_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下q轴阀侧等效电压，u_sd、u_sq为混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压后经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电压，i_d、i_q为混合型MMC阀侧在abc坐标系下a相、b相和c相电流测量值经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电流测量值，k_p3为比例系数，k_i3为积分系数，i_{d_ref}、i_{q_ref}为混合型MMC阀侧在dq坐标系下d轴、q轴参考电流，U_{c_avr_ref}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值，U_{c_avr}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压，Q_ref为混合型MMC公共连接点的无功功率参考值，Q_s为混合型MMC公共连接点的无功功率测量值，ω₀为混合型MMC系统角频率，L₀＝L_T+0.5L_p，L₀为混合型MMC系统电抗，L_T为混合型MMC的变压器漏抗，L_p为混合型MMC的桥臂电抗；

对混合型MMC阀侧在dq坐标系下的等效电压做Park反变换，获得混合型MMC阀侧在abc坐标系下的等效电压。

7.一种混合型MMC控制装置，其特征在于，所述装置包括：

第一确定单元，用于当混合型MMC的输出电压调制比大于1时，根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流确定混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

第二确定单元，用于根据所述混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压确定混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压；

控制单元，用于将混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号，并利用该脉冲信号控制混合型MMC。

8.一种混合型MMC控制器，其特征在于，所述控制器包括：环流注入控制器、外环功率控制器、内环电流控制器、第一加法器、第一PI控制器、第一乘法器、第二加法器、第三加法器和PWM控制器；

所述环流注入控制器用于根据混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流生成混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流参考电压；

所述外环功率控制器用于根据混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率参考值、混合型MMC公共连接点的无功功率测量值生成混合型MMC在dq坐标系下阀侧参考电流；

所述内环电流控制器用于根据所述混合型MMC在dq坐标系下阀侧参考电流生成混合型MMC在abc坐标系下阀侧等效电压；

所述第一加法器的输入为混合型MMC直流侧电流参考值和混合型MMC直流侧电流；

所述第一PI控制器的输入为所述第一加法器的输出量；

所述第一乘法器的输入为所述第一PI控制器的输出量；

所述第二加法器和第三加法器的输入为所述环流注入控制器生成的混合型MMC在abc坐标系下桥臂环流参考电压、所述内环电流控制器生成的混合型MMC在abc坐标系下阀侧等效电压和所述第一乘法器的输出量；

所述PWM控制器用于将所述第二加法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂参考电压和所述和第三加法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的下桥臂参考电压作为载波移相调制法的输入，获取控制混合型MMC的脉冲信号。

9.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述环流注入控制器包括：第四加法器、第二乘法器、第一Park变换器、第五加法器、第六加法器、第二PI控制器、第三PI控制器、第三乘法器、第四乘法器、第七加法器、第八加法器、第一Park反变换器、第二Park变换器、第一低通滤波器、第二低通滤波器、幅值控制器、第一三角函数控制器、第二三角函数控制器和第三三角函数控制器；

所述第四加法器的输入为混合型MMC在abc坐标系下的上/下桥臂电流；

所述第二乘法器的输入为所述第四加法器的输出量；

所述第一Park变换器的输入为所述第二乘法器输出的混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流；

所述第五加法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流和所述第二三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考值；

所述第六加法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流和所述第三三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考值；

所述第二PI控制器的输入为所述第五加法器的输出量；

所述第三PI控制器的输入为所述第六加法器的输出量；

所述第三乘法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流；

所述第四乘法器的输入为所述第一Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流；

所述第七加法器的输入为所述第二PI控制器和所述第三乘法器的输出量；

所述第八加法器的输入为所述第三PI控制器和所述第四乘法器的输出量；

所述第一Park反变换器的输入为所述第七加法器输出的混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考电压和所述第八加法器输出的混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考电压，输出为混合型MMC在abc坐标系下的桥臂环流参考电压；

所述第二Park变换器的输入为混合型MMC在abc坐标系下的上桥臂电流；

所述第一低通滤波器的输入为所述第二Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下d轴上桥臂电流；

所述第二低通滤波器的输入为所述第二Park变换器输出的混合型MMC在dq坐标系下q轴上桥臂电流；

所述第一三角函数控制器的输入为所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出量；

所述幅值控制器的输入为为所述第一低通滤波器和第二低通滤波器的输出量；

所述第二三角函数控制器的输入为所述幅值控制器输出量和所述第一三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值的相角，输出为混合型MMC在dq坐标系下的d轴桥臂环流参考值；

所述第三三角函数控制器的输入为所述幅值控制器输出量和所述第一三角函数控制器输出的混合型MMC在dq坐标系下的桥臂环流参考值的相角，输出为混合型MMC在dq坐标系下的q轴桥臂环流参考值。

10.如权利要求8所述的控制器，其特征在于，所述外环功率控制器的传递函数为：

式中，i_{d_ref}、i_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴、q轴阀侧参考电流，U_{c_avr_ref}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压参考值，U_{c_avr}为混合型MMC桥臂子模块电容平均电压，Q_ref为混合型MMC公共连接点的无功功率参考值，Q_s为混合型MMC公共连接点的无功功率测量值，k_p3为比例系数，k_i3为积分系数，s为拉普拉斯算子；

所述内环功率控制器具体用于：

按下述传递函数确定混合型MMC在dq坐标系下的阀侧等效电压，并对其做Park反变换，获得混合型MMC在abc坐标系下的阀侧等效电压：

式中，e_{d_ref}为混合型MMC在dq坐标系下d轴阀侧等效电压，e_{q_ref}为混合型MMC在dq坐标系下q轴阀侧等效电压，u_sd、u_sq为混合型MMC公共连接点在abc坐标系下a相、b相和c相电压转换成变压器二次侧在abc坐标系下a相、b相和c相电压后经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴电压，i_d、i_q为混合型MMC在abc坐标系下a相、b相和c相阀侧电流测量值经Park变换得到的在dq坐标系下d轴、q轴阀侧电流测量值，ω₀为混合型MMC系统角频率，L₀＝L_T+0.5L_p，L₀为混合型MMC系统电抗，L_T为混合型MMC的变压器漏抗，L_p为混合型MMC的桥臂电抗。