CN111682575A - 柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联ca-mmc及系统 - Google Patents

柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联ca-mmc及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联CA‑MMC及系统，由三相MMC串联构成，每相MMC有四个桥臂，四个桥臂包括左上桥臂、左下桥臂、右上桥臂和右下桥臂，左上桥臂由HBSM构成，左下桥臂由HBSM构成，右上桥臂由直流稳压电容构成，右下桥臂由HBSM和FBSM构成。本发明的有益效果是：本发明利用了一种PR控制器和一种三相并联MMC拓扑阶梯波细化调制方式，在使桥臂电流谐波充分抑制的条件下，进一步减小右上桥臂电容，在右下臂使用HBSM和FBSM组合形式，在使用相同或更少子模块数的情况下使各相右下桥臂产生更多的电压电平，与上桥臂电容中交流分量抵消保证每相直流侧电压稳定。

Description

柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联CA-MMC及 系统
技术领域
本发明涉及电力电子技术技术领域，尤其涉及一种柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联CA-MMC及系统。
背景技术
随着偏远地区的开发及柔性直流输电技术的大规模应用，直流输电系统线路走廊附近的地区存在从直流输电线路获取电力的需求，如部分海岛由于地形等原因建设具有较大规模的新能源电站不可行，能量的短缺严重限制了当地居民的生活及经济发展；有些海岛清洁能源丰富却无经济的电力输送通道和途径将其引出造成资源浪费。于是借助已有的直流输电线路走廊，建立和发展一种经济有效的功率分支站可以推动其输电走廊沿线经济发展，工程应用价值重大。为保证输电经济性，需采用架空线路，而这种裸露的线路容易发生短路、闪络等暂时性的故障，因此对直流输电系统有着处理直流侧短路故障途径的要求。利用换流器自身控制来实现直流侧故障的快速自清除特别适合直流输电网络。
三相串联CA-MMC在三相串联HBSM-MMC基础上减少了四分之一的全控子模块。HBSM-MMC的中文含义是基于半桥子模块的三相串联模块化多电平换流器。目前，针对三相串联HBSM-MMC的研究主要集中在其自身运行机理、数学模型、谐波模型及其交流侧出现不平衡故障时各相间的直流电压平衡问题上，而三相串联CA-MMC拓扑用于直流输电功率分支站方面的研究还未见报道。因此，三相串联CA-MMC提出对于柔性直流输电系统具有积极的意义和重要的实用价值。
发明内容
本发明在三相串联HBSM-MMC拓扑用作功率分支站基础上，针对其经济性，提出了一种柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联CA-MMC。三相串联CA-MMC能够进一步提高功率分支站的经济性。
本发明提供了一种柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联CA-MMC，该三相串联CA-MMC由三相MMC串联构成，每相MMC有四个桥臂，四个桥臂包括左上桥臂、左下桥臂、右上桥臂和右下桥臂，所述左上桥臂由HBSM构成，所述左下桥臂由HBSM构成，所述右上桥臂由直流稳压电容构成，所述右下桥臂由HBSM和FBSM构成,该三相串联CA-MMC输出交流电压ua、ub、uc，所述CA-MMC的中文含义是：含稳压电容桥臂的模块化多电平换流器，所述HBSM的中文含义是：半桥子模块，所述FBSM的中文含义是：全桥子模块。
作为本发明的进一步改进，所述左上桥臂由多个HBSM串联构成，所述左下桥臂由多个HBSM串联构成，该三相串联CA-MMC还包括桥臂电抗器，所述桥臂电抗器一端与所述左上桥臂相连，所述桥臂电抗器另一端与所述左下桥臂相连。
作为本发明的进一步改进，所述HBSM包括第一全控开关器件、第二全控开关器件、第一开关器件反并联二极管、第二开关器件反并联二极管、第一电容，所述第一全控开关器件和所述第二全控开关器件相连，所述第一开关器件反并联二极管与所述第一全控开关器件相连，所述第二开关器件反并联二极管与所述第二全控开关器件相连，所述第一电容一端与所述第一全控开关器件相连，所述第一电容另一端与所述第二全控开关器件相连。
作为本发明的进一步改进，所述FBSM包括第三全控开关器件、第四全控开关器件、第五开关器件、第六全控开关器件、第三开关器件反并联二极管、第四开关器件反并联二极管、第五开关器件反并联二极管、第六开关器件反并联二极管、第二电容，所述第三开关器件反并联二极管与所述第三全控开关器件相连，所述第四开关器件反并联二极管与所述第四全控开关器件相连，所述第五开关器件反并联二极管与所述第五全控开关器件相连，所述第六开关器件反并联二极管与所述第六全控开关器件相连，所述第三全控开关器件一端与所述第五开关器件一端相连，所述第三全控开关器件另一端与所述第四全控开关器件一端相连，所述第四全控开关器件另一端与所述第六全控开关器件一端相连，所述第六全控开关器件另一端与所述第五开关器件另一端相连，所述第二电容一端与所述第三全控开关器件一端、所述第五开关器件一端相连，所述第二电容另一端与所述第四全控开关器件另一端、所述第六全控开关器件一端相连。
作为本发明的进一步改进，该三相串联CA-MMC的交流侧通过变压器并联接入负荷侧输电线路。
作为本发明的进一步改进，该三相串联CA-MMC还包括比例谐振控制器，各个桥臂中的电流分量由基波和二次谐波构成，采用所述比例谐振控制器对二次谐波分量进行抑制，得到相应的调制分量uadd_i，加入左侧桥臂的调制信号中，即可实现桥臂二次谐波电流的抑制。
作为本发明的进一步改进，所述左上桥臂调制波为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2-uadd_i，左下桥臂调制波为udown_ref_i＝Udcrated_i/2+uref_i/2-uadd_i，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，uref_i/2为i相参考电压，当二次谐波得到充分抑制，每相右上桥臂直流侧稳压电容中呈现以基波频率为主的交流波动。
作为本发明的进一步改进，所述右上桥臂电容电压的基波分量为uci_f＝Ucpk sin(wt+δ)，Ucpk＝0.5Iac/(wCdc)，其中Iac为交流侧相电流基波幅值，w为基波角频率，δ为交流侧相电流相角，Cdc为直流侧稳压电容值，将右上桥臂电容电压基频交流分量取反作为右下桥臂的调制信号，对右下桥臂子模块进行调制控制。
作为本发明的进一步改进，所述右下桥臂HBSM调制波为uhb_ref_i＝-uci_f，所述右下桥臂FBSM调制波为ufb_ref_i＝uhb_ref_i-uhb_i，其中uhb_i为右下桥臂HBSM模块实际产生的输出波形，Udown_i＝uhb_i+ufb_i为右下桥臂实际的输出波形。
本发明还公开了一种柔性直流输电系统中具备压稳电容桥臂的系统，包括信号采集单元、分析计算单元和执行单元，
所述信号采集单元为桥臂电流测量单元、交流侧电流iac的测量单元和右下桥臂HBSM实际产生的输出波形测量单元；
所述分析计算单元根据信号采集单元测到的桥臂电流，送至滤波器滤波得到桥臂二次谐波分量，经谐振控制器抑制后得到相应的调制分量uadd_i，将该调制分量加入左上下桥臂的调制信号中，即可实现桥臂二次谐波抑制，左上桥臂调制波为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2-uadd_i，左下桥臂调制波为udown_ref_i＝Udcrated_i/2+uref_i/2-uadd_i，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，uref_i/2为i相参考电压；分析计算单元根据信号采集单元测到的交流侧电流iac，得到右下桥臂HBSM调制波为uhb_ref_i＝-uci_f，uci_f＝Ucpk sin(wt+δ)，Ucpk＝0.5Iac/(wCdc)，其中Iac为交流侧相电流基波幅值，w为基波角频率，δ为交流侧相电流相角；右下桥臂FBSM调制波为ufb_ref_i＝uhb_ref_i-uhb，其中uhb为右下桥臂HBSM模块实际产生的输出波形；
所述执行单元为本发明所述三相串联CA-MMC，根据分析计算结果控制左上下桥臂电压和右下桥臂子模块投入数量。
本发明的有益效果是：1)本发明在三相串联HBSM-MMC拓扑用作功率分支站基础上，针对其经济性提出了一种柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联CA-MMC。三相串联CA-MMC能够进一步提高功率分支站的经济性。2)本发明利用了一种PR控制器和一种三相并联MMC拓扑阶梯波细化调制方式，在使桥臂电流谐波充分抑制的条件下，进一步减小右上桥臂电容，在右下臂使用HBSM和FBSM组合形式，在使用相同或更少子模块数的情况下使各相右下桥臂产生更多的电压电平，与上桥臂电容中交流分量抵消保证每相直流侧电压稳定。
附图说明
图1a是三相串联CA-MMC拓扑结构图；
图1b是HBSM电路图；
图1c是FBSM电路图；
图2是三相串联HBSM-MMC拓扑结构图；
图3是PR控制器谐波抑制工作原理图；
图4是右下桥臂组成示意图；
图5是右下桥臂调制原理图；
图6是控制流程示意图。
具体实施方式
如图1a所示，本发明公开了一种柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联CA-MMC，该三相串联CA-MMC由三相MMC串联构成，每相MMC有四个桥臂，四个桥臂包括左上桥臂、左下桥臂、右上桥臂和右下桥臂，所述左上桥臂由HBSM构成，所述左下桥臂由HBSM构成，所述右上桥臂由直流稳压电容构成，所述右下桥臂由HBSM和FBSM构成；该三相串联CA-MMC通过相应的调制方法输出交流电压ua、ub、uc。
CA-MMC是MMC with capacitor arms的英文缩写，CA-MMC的中文含义是：含稳压电容桥臂的模块化多电平换流器。
HBSM是Half Bridge Sub-Module的英文缩写，HBSM的中文含义是：半桥子模块。
FBSM是Full Bridge Sub-Module的英文缩写，FBSM的中文含义是：全桥子模块。
所述左上桥臂由多个HBSM串联构成，所述左下桥臂由多个HBSM串联构成，该三相串联CA-MMC还包括桥臂电抗器，所述桥臂电抗器一端与所述左上桥臂相连，所述桥臂电抗器另一端与所述左下桥臂相连。
如图1b所示，所述HBSM包括第一全控开关器件S1、第二全控开关器件S2、第一开关器件反并联二极管D1、第二开关器件反并联二极管D2、第一电容C1，所述第一全控开关器件S1和所述第二全控开关器件S2相连，所述第一开关器件反并联二极管D1与所述第一全控开关器件S1相连，所述第二开关器件反并联二极管D2与所述第二全控开关器件S2相连，所述第一电容C1一端与所述第一全控开关器件S1相连，所述第一电容C1另一端与所述第二全控开关器件S2相连。
如图1c所示，所述FBSM包括第三全控开关器件S3、第四全控开关器件S4、第五开关器件S5、第六全控开关器件S6、第三开关器件反并联二极管D3、第四开关器件反并联二极管D4、第五开关器件反并联二极管D5、第六开关器件反并联二极管D6、第二电容C2，所述第三开关器件反并联二极管D3与所述第三全控开关器件S3相连，所述第四开关器件反并联二极管D4与所述第四全控开关器件S4相连，所述第五开关器件反并联二极管D5与所述第五全控开关器件S5相连，所述第六开关器件反并联二极管D6与所述第六全控开关器件S6相连，所述第三全控开关器件S3一端与所述第五开关器件S5一端相连，所述第三全控开关器件S3另一端与所述第四全控开关器件S4一端相连，所述第四全控开关器件S4另一端与所述第六全控开关器件S6一端相连，所述第六全控开关器件S6另一端与所述第五开关器件S5另一端相连，所述第二电容C2一端与所述第三全控开关器件S3一端、所述第五开关器件S5一端相连，所述第二电容C2另一端与所述第四全控开关器件S4另一端、所述第六全控开关器件S6一端相连。
该三相串联CA-MMC的交流侧通过变压器并联接入负荷侧输电线路。CS为子模块电容值，Cdc为直流侧稳压电容值，Uc为子模块电压，USM为子模块输出电压(HBSM输出值为0或Uc，FBSM输出值为0，Uc或-Uc，TSM输出值为Udci或-Udci)，L0为桥臂电抗器电感值，Udc_i为三相串联CA-MMC每一相直流侧电压值。稳态运行时，每相左侧桥臂主要完成交直流侧功率传输的功能，而右侧桥臂主要起到直流侧电压支撑的作用。故左侧桥臂电流主要由直流分量和交流分量组成，而右侧桥臂电流只有交流分量。
如图2所示为三相串联HBSM-MMC，当在直流侧具备与图1a中三相串联CA-MMC相同的直流侧电压Udc时，且图1a与图2中每个半桥子模块以及每个全桥子模块规格相同的情况下，与三相串联FBSM-MMC相比，三相串联CA-MMC全控子模块减少了四分之一，降低了成本，具有良好的经济性。
比例谐振控制器的英文是Proportional Resonant Controller，PR Controller，简称PR控制器。
如图3所示为采用PR控制器对每相桥臂中电流二次谐波分量进行抑制的控制器原理图，该控制器首先检测三相串联CA-MMC中每相桥臂中电流分量，将检测的桥臂电流分量经滤波器滤波后得到每相桥臂电流的二次谐波分量，桥臂电流分量经PR控制器输出相应的调制分量，将该调制分量加入左上下桥臂的调制信号中，即可实现桥臂二次谐波抑制。左上桥臂调制波为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2-uadd_i，左下桥臂调制波为udown_ref_i＝Udcrated_i/2+uref_i/2-uadd_i，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一。当二次谐波得到充分抑制，每相右上桥臂直流侧稳压电容中呈现以基波频率为主的交流波动。
如图4所示为右下桥臂组成示意图，每相右下桥臂由k个HBSM和m个FBSM组成。为了在使用相同或更少子模块数的情况下使各相右下桥臂产生更多的电压电平，HBSM和FBSM的电容值需满足CFBSM/m＝CHBSM/2，其中m为右下桥臂全桥子模块数。
如图5所示为右下桥臂调制示意图，右上桥臂电容电压的基波分量为uci_f＝Ucpksin(wt+δ)，Ucpk＝0.5Iac/(wCdc)，其中Iac为交流侧相电流基波幅值，w为基波角频率，δ为交流侧相电流相角。将右上桥臂电容电压基频交流分量取反作为右下桥臂的调制信号，对右下桥臂子模块进行调制控制。即右下桥臂HBSM调制波为uhb_ref_i＝-uci_f，右下桥臂FBSM调制波为ufb_ref_i＝uhb_ref_i-uhb_i，其中uhb_i为右下桥臂HBSM模块实际产生的输出波形。Udown_i＝uhb_i+ufb_i为右下桥臂实际的输出波形。
在本发明中，每相右上桥臂采用直流稳压电容，每相右下桥臂由k个HBSM和m个FBSM组成。
当n＝m+k时，三相串联CA-MMC十二个桥臂所需要的全控子模块数量为9N，比承受相同直流电压的三相串联HBSM-MMC减少了四分之一，降低了成本，具有良好的经济性。
稳态运行时，每相左侧桥臂主要完成交直流侧功率传输的功能，而右侧桥臂主要起到直流侧电压支撑的作用。
采用比例谐振控制器(Proportional Resonant Controller，PR Controller)对每相桥臂电流二次谐波分量进行抑制。
在桥臂电流二次谐波充分抑制后，将右上桥臂电容基波电压取反作为右下臂调制电压，右下臂使用HBSM和FBSM组合形式，在使用相同或更少子模块数的情况下使各相右下桥臂产生更多的电压电平，与上桥臂电容中交流分量抵消保证每相直流侧电压稳定。
每相右上桥臂采用直流稳压电容，每相右下桥臂由k个HBSM和(m-k)个FBSM组成。当n＝m时，三相串联CA-MMC十二个桥臂所需要的全控子模块数量为9N，比承受相同直流电压的三相串联HBSM-MMC减少了四分之一，降低了成本，具有良好的经济性。
正常稳态运行时右上桥臂只流过一定的交流电流，当右上桥臂电容值越小，则电容电压的振荡越大。利用这一振荡特点，在桥臂电流二次谐波充分抑制后，将右上桥臂电容电压交流分量取反作为右下桥臂的调制信号，对右下桥臂子模块进行调制控制，达到进一步减小右上桥臂电容的目的。右下臂使用HBSM和FBSM组合形式，在使用相同或更少子模块数的情况下使各相右下桥臂产生更多的电压电平，与上桥臂电容中交流分量抵消保证每相直流侧电压稳定。
如图6所示，本发明还公开了一种柔性直流输电系统中具备压稳电容桥臂的系统，包括信号采集单元、分析计算单元、执行单元。
其中，信号采集单元为桥臂电流测量单元、交流侧电流iac的测量单元和右下桥臂HBSM模块实际产生的输出波形测量单元。
分析计算单元根据信号采集单元测到的桥臂电流，送至滤波器滤波得到桥臂二次谐波分量，经PR控制器抑制后得到相应的调制分量uadd_i，将该调制分量加入左上下桥臂的调制信号中，即可实现桥臂二次谐波抑制。左上桥臂调制波为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2-uadd_i，左下桥臂调制波为udown_ref_i＝Udcrated_i/2+uref_i/2-uadd_i，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一。分析计算单元根据信号采集单元测到的交流侧电流iac，得到右下桥臂HBSM调制波为uhb_ref_i＝-uci_f，uci_f＝Ucpk sin(wt+δ)，Ucpk＝0.5Iac/(wCdc)，其中Iac为交流侧相电流基波幅值，w为基波角频率，δ为交流侧相电流相角。右下桥臂FBSM调制波为ufb_ref_i＝uhb_ref_i-uhb，其中uhb为右下桥臂HBSM模块实际产生的输出波形。
执行单元为三相串联CA-MMC，根据分析计算结果控制左上下桥臂电压和右下桥臂子模块投入数量。
本发明提出的一种具备稳压电容桥臂的三相串联CA-MMC十二个桥臂所需要的全控子模块数量为9N，比承受相同直流电压的三相串联FBSM-MMC减少了四分之一，降低了成本，具有良好的经济性，可应用于柔性直流输电系统实际工程中。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性直流输电系统中具备稳压电容桥臂的三相串联CA-MMC，其特征在于：该三相串联CA-MMC由三相MMC串联构成，每相MMC有四个桥臂，四个桥臂包括左上桥臂、左下桥臂、右上桥臂和右下桥臂，所述左上桥臂由HBSM构成，所述左下桥臂由HBSM构成，所述右上桥臂由直流稳压电容构成，所述右下桥臂由HBSM和FBSM构成,该三相串联CA-MMC输出交流电压ua、ub、uc，所述CA-MMC的中文含义是：含稳压电容桥臂的模块化多电平换流器，所述HBSM的中文含义是：半桥子模块，所述FBSM的中文含义是：全桥子模块。
2.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述左上桥臂由多个HBSM串联构成，所述左下桥臂由多个HBSM串联构成，该三相串联CA-MMC还包括桥臂电抗器，所述桥臂电抗器一端与所述左上桥臂相连，所述桥臂电抗器另一端与所述左下桥臂相连。
3.根据权利要求2所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述HBSM包括第一全控开关器件(S1)、第二全控开关器件(S2)、第一开关器件反并联二极管(D1)、第二开关器件反并联二极管(D2)、第一电容(C1)，所述第一全控开关器件(S1)和所述第二全控开关器件(S2)相连，所述第一开关器件反并联二极管(D1)与所述第一全控开关器件(S1)相连，所述第二开关器件反并联二极管(D2)与所述第二全控开关器件(S2)相连，所述第一电容(C1)一端与所述第一全控开关器件(S1)相连，所述第一电容(C1)另一端与所述第二全控开关器件(S2)相连。
4.根据权利要求3所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述FBSM包括第三全控开关器件(S3)、第四全控开关器件(S4)、第五开关器件(S5)、第六全控开关器件(S6)、第三开关器件反并联二极管(D3)、第四开关器件反并联二极管(D4)、第五开关器件反并联二极管(D5)、第六开关器件反并联二极管(D6)、第二电容(C2)，所述第三开关器件反并联二极管(D3)与所述第三全控开关器件(S3)相连，所述第四开关器件反并联二极管(D4)与所述第四全控开关器件(S4)相连，所述第五开关器件反并联二极管(D5)与所述第五全控开关器件(S5)相连，所述第六开关器件反并联二极管(D6)与所述第六全控开关器件(S6)相连，所述第三全控开关器件(S3)一端与所述第五开关器件(S5)一端相连，所述第三全控开关器件(S3)另一端与所述第四全控开关器件(S4)一端相连，所述第四全控开关器件(S4)另一端与所述第六全控开关器件(S6)一端相连，所述第六全控开关器件(S6)另一端与所述第五开关器件(S5)另一端相连，所述第二电容(C2)一端与所述第三全控开关器件(S3)一端、所述第五开关器件(S5)一端相连，所述第二电容(C2)另一端与所述第四全控开关器件(S4)另一端、所述第六全控开关器件(S6)一端相连。
5.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：该三相串联CA-MMC的交流侧通过变压器并联接入负荷侧输电线路。
6.根据权利要求1所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：该三相串联CA-MMC还包括比例谐振控制器，各个桥臂中的电流分量由基波和二次谐波构成，采用所述比例谐振控制器对二次谐波分量进行抑制，得到相应的调制分量uadd_i，加入左侧桥臂的调制信号中，即可实现桥臂二次谐波电流的抑制。
7.根据权利要求6所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述左上桥臂调制波为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2-uadd_i，左下桥臂调制波为udown_ref_i＝Udcrated_i/2+uref_i/2-uadd_i，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，uref_i/2为i相参考电压，当二次谐波得到充分抑制，每相右上桥臂直流侧稳压电容中呈现以基波频率为主的交流波动。
8.根据权利要求6所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述右上桥臂电容电压的基波分量为uci_f＝Ucpksin(wt+δ)，t为时间，w角速度，wt为相角，δ为交流侧相电流相角；Ucpk＝0.5Iac/(wCdc)，其中Iac为交流侧相电流基波幅值，w为基波角频率，Cdc为直流侧稳压电容值，将右上桥臂电容电压基频交流分量取反作为右下桥臂的调制信号，对右下桥臂子模块进行调制控制。
9.根据权利要求8所述的三相串联CA-MMC，其特征在于：所述右下桥臂HBSM调制波为uhb_ref_i＝-uci_f，-uci_f为右上桥臂电容电压的基波分量的相反值，所述右下桥臂FBSM调制波为ufb_ref_i＝uhb_ref_i-uhb_i，其中uhb_i为右下桥臂HBSM模块实际产生的输出波形，Udown_i＝uhb_i+ufb_i为右下桥臂实际的输出波形，ufb_i为右下桥臂FBSM模块实际产生的输出波形。
10.一种柔性直流输电系统中具备压稳电容桥臂的系统，其特征在于：包括信号采集单元、分析计算单元和执行单元，
所述信号采集单元为桥臂电流测量单元、交流侧电流iac的测量单元和右下桥臂HBSM实际产生的输出波形测量单元；
所述分析计算单元根据信号采集单元测到的桥臂电流，送至滤波器滤波得到桥臂二次谐波分量，经谐振控制器抑制后得到相应的调制分量uadd_i，将该调制分量加入左上下桥臂的调制信号中，即可实现桥臂二次谐波抑制，左上桥臂调制波为uup_ref_i＝Udcrated_i/2-uref_i/2-uadd_i，左下桥臂调制波为udown_ref_i＝Udcrated_i/2+uref_i/2-uadd_i，其中Udcrated_i为直流侧额定参考电压的三分之一，uref_i/2为i相参考电压；分析计算单元根据信号采集单元测到的交流侧电流iac，得到右下桥臂HBSM调制波为uhb_ref_i＝-uci_f，uci_f＝Ucpksin(wt+δ)，Ucpk＝0.5Iac/(wCdc)，其中Iac为交流侧相电流基波幅值，w为基波角频率，δ为交流侧相电流相角；右下桥臂FBSM调制波为ufb_ref_i＝uhb_ref_i-uhb，其中uhb为右下桥臂HBSM模块实际产生的输出波形；
所述执行单元为权利要求1至9任一项所述三相串联CA-MMC，根据分析计算结果控制左上下桥臂电压和右下桥臂子模块投入数量。
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