CN112003489B - 一种模块化多电平换流器的电平数控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化多电平换流器的电平数控制方法，模块化多电平换流器的电平数控制方法包括：获取模块化多电平换流器的直流侧的实际直流电压u_dc1；根据实际直流电压u_dc1和每个子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数根据第一参考个数n_{1_ref}和相单元的子模块的实际投入数N₁，获取子模块的投入误差值n_{1_diff}＝n_{1_ref}‑N₁；N₁为大于零的整数；若投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将实际投入数N₁逐次向第一参数个数n_{1_ref}逼近。本发明提供了一种模块化多电平换流器的电平数控制方法，以解决现有高压输电系统精准性和稳定性差的问题。

Description

一种模块化多电平换流器的电平数控制方法

技术领域

本发明涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种模块化多电平换流器的电平数控制方法。

背景技术

由于模块化多电平变流器(modular mul tilevel converter，MMC)具有便于扩容、谐波含量低、开关损耗小以及电压应力低等特点，因而在电力系统交直流转换的应用上具有显著的优越性，尤其是在高压直流输电(high-voltage direct-current，HVDC)技术领域中，模块化多电平变流器是使用最为广泛的变流器之一。

随着材料技术的发展及直流断路器开发，在可预见的未来MMC-HVDC将在长距离大容量输电领域大面积推广，而长距离大容量输电会使直流输电线路两端出现较大的直流压降，使得模块化多电平变流器中的各子模块的电容电压与额定值之间存在静态误差，从而降低控制系统的精准性和稳定性。

发明内容

本发明实施例提供了一种模块化多电平换流器的电平数控制方法，以解决现有高压输电系统精准性和稳定性差的问题。

本发明实施例提供了一种模块化多电平换流器的电平数控制方法，包括：

获取所述模块化多电平换流器的直流侧的实际直流电压u_dc1；

根据所述实际直流电压u_dc1和每个子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数

根据所述第一参考个数n_{1_ref}和所述相单元的子模块的实际投入数N₁，获取子模块的投入误差值n_{1_diff}＝n_{1_ref}-N₁；N₁为大于零的整数；

若所述投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将所述实际投入数N₁逐次向所述第一参数个数n_{1_ref}逼近。

本发明中，在对上述模块化多电平换流器进行控制时，通过直流侧的实际直流电压u_dc1和子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数并在第一参考个数n_{1_ref}和相单元的子模块的实际投入数N₁的差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1时，则逐次对实际投入数N₁进行调节，使得实际投入数N₁逐渐逼近第一参考个数n_{1_ref}，避免子模块的实际电容电压与额定电压之间存在较大误差，保持控制系统具有较高的精确度，并且采用滞环比较及延时控制的措施，减小直流电压中谐波及传输功率的波动等因数造成的直流电压波动对实际投入数N₁的影响，维持系统稳定。较小的电平数变化的幅度及速度也可以减小因电平数的变化造成的模块化多电平换流器内部储存能量的变动对外部系统的冲击。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种模块化多电平换流器的结构图；

图2是本发明实施例提供的一种模块化多电平换流器的电平数控制方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种模块化多电平换流器的电平数控制方法的流程示意图；

图4是本发明实施例提供的另一种模块化多电平换流器的电平数控制方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的电平数控制方法的仿真结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种模块化多电平换流器的结构图。图2是本发明实施例提供的一种模块化多电平换流器的电平数控制方法的流程示意图。本发明实施例提供了一种模块化多电平换流器的电平数控制方法，如图1所示，模块化多电平换流器1包括三个相单元11；每个相单元11包括上桥臂111和下桥臂112；上桥臂111和下桥臂112分别包括多个级联的子模块113；模块化多电平换流器1包括交流侧和直流侧；模块化多电平换流器1的相单元11的上桥臂111的第二端和下桥臂112的第一端相连，并作为交流侧的交流端子(A、B或C)与对应交流电压端相连；模块化多电平换流器1的各相单元11的上桥臂111的第一端相交作为直流侧的第一端子P1与直流高电平端电连接，模块化多电平换流器1的各相单元11的下桥臂112的第二端相交作为直流侧的第二端子P2与直流低电平端电连接；

如图2所示，模块化多电平换流器的电平数控制方法，包括如下步骤：

步骤S110、获取模块化多电平换流器的直流侧的实际直流电压u_dc1。

图1示出了模块化多电平换流器的通用拓扑结构图，本实施例中模块化电平换流器为三相换流器(包括A相、B相和C相)，用于将电源电压在三相交流电和直流电之间转换。子模块可在控制器的控制下投入相单元11中，也可以在控制器的控制下从相单元11中切除出来。可选的，本实施例中，可设置每个相单元11的上桥臂111和下桥臂112各包括N个结构完全相同的子模块113配合投切。当然，各桥臂投入至相单元11的子模块113的个数要小于或等于N，一般情况下，子模块113的设置存在冗余，即存在子模块113不投入相单元11中。子模块113的直流电容电压恒定，如果控制投入的子模块总数为N，则可维持直流侧的电压U_dc不变。通过改变上、下桥臂投入子模块113的个数，可使相输出电压跟踪控制系统调制电压，完成控制的目的。子模块113具有额定直流电容电压，即额定电压U_cref，如果子模块113的实际电容电压与额定电压U_cref之间存在静态误差，将对控制系统精确性带来影响，为了减小电容电压的偏离量，可以通过灵活的电平数调制来减小电容电压相对于额定电压U_cref的偏移，当模块化多电平换流器的直流侧的直流电压U_dc较高时选择较多的子模块113投入相单元11，反之，当直流侧的直流电压U_dc较高时选择较少的子模块113投入相单元11。

步骤S120、根据实际直流电压u_dc1和每个子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数

本实施例首先获取模块化多电平换流器1的直流侧的实际直流电压u_dc1，本实施例中实际直流电压u_dc1即为在调制过程中，施加至模块化多电平换流器1的直流侧的控制系统调制电压，为了避免模块化多电平换流器1产生的误差影响控制系统的精准性，控制相单元11的子模块113跟随实际直流电压u_dc1变化。

本实施例可通过实际直流电压u_dc1和每个子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数第一参考个数n_{1_ref}为在当前调制电压下，模块化多电平换流器1误差最小的相单元11的子模块113的设置个数。模块化多电平换流器1的相单元11的子模块113的设置个数需要跟随第一参考个数n_{1_ref}设置。

步骤S130、根据第一参考个数n_{1_ref}和相单元的子模块的实际投入数N₁，获取子模块的投入误差值n_{1_diff}＝n_{1_ref}-N₁；N₁为大于零的整数。

本实施例采用滞环比较的方式对子模块113的个数进行调节，实际投入数N₁在跟随第一参考个数n_{1_ref}设置时，第一参考个数n_{1_ref}先于实际投入数N₁发生变化。本实施例通过第一参考个数n_{1_ref}和相单元11的子模块113的实际投入数N₁获取子模块的投入误差值n_{1_diff}＝n_{1_ref}-N₁。

步骤S140、若投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将实际投入数N₁逐次向第一参数个数n_{1_ref}逼近。

在调制过程中，需要控制相单元11的子模块113的实际投入数N₁尽可能的逼近第一参数个数n_{1_ref}。本实施例中，在投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则对实际投入数N₁进行调节，使得实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等，或者使得实际投入数N₁逼近第一参数个数n_{1_ref}。并在将实际投入数N₁向第一参数个数n_{1_ref}靠近时，分多次逐步向第一参数个数n_{1_ref}靠近，示例性的，每隔一段时间向第一参数个数n_{1_ref}靠近一定数值，使得实际投入数N₁逐渐向第一参数个数n_{1_ref}逼近，降低子模块113投入个数变化的幅度及速率，也即降低电平数变化的幅度及速率，从而可以减小因电平数的变化造成的模块化多电平换流器内部存储能量的变动对外部系统的冲击。

需要注意的是，因为子模块113的投切变换使得交流侧形成多电平组成的阶梯波来逼近期望实现的正弦波，一个子模块113的变化也能使得阶梯波变换一个电平，所以本实施例调节子模块113的个数，也可以称为调节模块化多电平换流器的电平数。

本发明实施例中，在对上述模块化多电平换流器进行控制时，通过直流侧的实际直流电压u_dc1和子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数并在第一参考个数n_{1_ref}和相单元的子模块的实际投入数N₁的差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1时，则逐次对实际投入数N₁进行调节，使得实际投入数N₁逐渐逼近第一参考个数n_{1_ref}，避免子模块的实际电容电压与额定电压之间存在较大误差，保持控制系统具有较高的精确度，并且采用滞环比较及延时控制的措施，减小直流电压中谐波及传输功率的波动等因数造成的直流电压波动对实际投入数N₁的影响，维持系统稳定。较小的电平数变化的幅度及速度也可以减小因电平数的变化造成的模块化多电平换流器内部储存能量的变动对外部系统的冲击。

可选的，继续参考图1，每条上桥臂111可以串联有缓冲电抗器114；每条下桥臂112可以串联有缓冲电抗器114。缓冲电抗器114既能够限制短路电流，又能够限制高次谐波，有利于避免模块化多电平换流器受到来自谐波电压和电流的冲击。

可选的，若投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将实际投入数N₁逐次向第一参数个数n_{1_ref}逼近，可以包括：若投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则每隔第一时间段将实际投入数N₁调整设定幅值，直至实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等。

本实施例中，若投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则每隔第一时间段将实际投入数N₁调整设定幅值，直至实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等。需要注意的是，本实施例中实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等包括实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}完全相同的情况，也包括实际投入数N₁为最接近第一参数个数n_{1_ref}的整数的情况，本实施例对此进行限定。本实施例中，每隔相同一段时间将实际投入数N₁调整设定幅值，则经过多个第一时间段T之后，实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等。在保证子模块实际电容电压与额定电压U_cref之间无误差的同时，降低电平数变化的幅度及速率，减小因电平数的变化造成的MMC内部存储能量的变动对外部系统的冲击。

可选的，设定幅值可以为1。1为最小的设定幅值，电平数变化幅值更小，使得整个模块化多电平换流器的电平数调节过程更加稳定，对外界系统不会产生冲击，增强模块化多电平换流器的可靠性。

可选的，若投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将实际投入数N₁逐次向第一参数个数n_{1_ref}逼近，可以包括：若投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将实际投入数N₁逐次向第一参数个数n_{1_ref}逼近，包括：若投入误差值n_{1_diff}大于或等于1，则每隔第一时间段将实际投入数N₁增加设定幅值，直至实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等；若投入误差值n_{1_diff}小于或等于-1，则每隔第一时间段将实际投入数N₁减小设定幅值，直至实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等。

本实施例中，可能存在实际投入数N₁大于第一参数个数n_{1_ref}的情况，也可能存在实际投入数N₁小于第一参数个数n_{1_ref}的情况，则投入误差值n_{1_diff}可能为正数也可能为负数。具体的，当实际投入数N₁小于第一参数个数n_{1_ref}时，投入误差值n_{1_diff}大于或等于1，需要逐渐增大实际投入数N₁，则可每隔第一时间段将实际投入数N₁增加设定幅值，直至实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等，同理，当实际投入数N₁大于第一参数个数n_{1_ref}时，投入误差值n_{1_diff}小于或等于-1，需要逐渐减小实际投入数N₁，则每隔第一时间段将实际投入数N₁减小设定幅值，直至实际投入数N₁与第一参数个数n_{1_ref}相等。

可选的，模块化多电平换流器的电平数控制方法，还可以包括：每隔第一时间段，若投入误差值n_{1_diff}大于或等于1，判断实际投入数N₁增加设定幅值后是否大于最大投入阈值N_{1_max}；若是，则设置实际投入数N₁为投入最大阈值N_{1_max}，若否，则将实际投入数N₁增加设定幅值；每隔第一时间段，若投入误差值n_{1_diff}小于或等于-1，判断实际投入数N₁减小设定幅值后是否小于最小投入阈值N_{1_min}；若是，则设置实际投入数N₁为最小投入阈值N_{1_min}，若否，则将实际投入数N₁增加设定幅值。

本实施例中，为了防止控制系统对电平数进行调制的过程中，因计算错误等因素造成的灵活电平越限，即过大或者过小，超出了模块化多电平换流器的直流侧电压允许工作范围。则本实施例为实际投入数N₁设置边界值，当投入误差值n_{1_diff}大于或等于1时，为实际投入数N₁设置最大投入阈值N_{1_max}，防止在增大实际投入数N₁过程中实际投入数N₁超过最大投入阈值N_{1_max}，当最大投入阈值N_{1_max}小于或等于-1时，为实际投入数N₁设置最小投入阈值N_{1_min}，防止在减小实际投入数N₁过程中实际投入数N₁超过最大投入阈值N_{1_max}。也即，当实际投入数N₁调整设定幅值后，若超过上述边界值，则将实际投入数N₁设置为上述边界值，以保证模块化多电平换流器的稳定工作。

图3是本发明实施例提供的另一种模块化多电平换流器的电平数控制方法的流程示意图，如图3所示，模块化多电平换流器的电平数控制方法包括如下步骤：

步骤S210、获取模块化多电平换流器的直流侧的实际直流电压u_dc1。

步骤S220、根据实际直流电压u_dc1和每个子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数

步骤S230、根据第一参考个数n_{1_ref}和相单元的子模块的实际投入数N₁，获取子模块的投入误差值n_{1_diff}＝n_{1_ref}-N₁；N₁为大于零的整数。

步骤S240、判断投入误差值n_{1_diff}是否为正数，若是，则执行步骤S250，若否则执行S270。

步骤S250、若投入误差值n_{1_diff}大于或等于1，在第一时间段后判断实际投入数N₁增加设定幅值后是否大于最大投入阈值N_{1_max}；若是，则设置实际投入数N₁为投入最大阈值N_{1_max}，若否，则将实际投入数N₁增加设定幅值。

步骤S260、经过多个第一时间段，并在每个第一时间段后重复执行步骤S250直至实际投入数N₁与第一参考个数n_{1_ref}相同，或者与最大投入阈值N_{1_max}相同。

步骤S270、若投入误差值n_{1_diff}小于或等于-1，在第一时间段后判断实际投入数N₁减小设定幅值后是否小于最小投入阈值N_{1_min}；若是，则设置实际投入数N₁为最小投入阈值N_{1_min}，若否，则将实际投入数N₁增加设定幅值。。

步骤S280、经过多个第一时间段，并在每个第一时间段后重复执行步骤S270直至实际投入数N₁与第一参考个数n_{1_ref}相同，或者与最小投入阈值N_{1_min}相同。

本实施例中，在每个第一时间段之后对实际投入数N₁进行调节时，首选判断调整设定幅值的实际投入数N₁是否超过边界值，并在调整设定幅值的设定实际投入数N₁超过边界值时，直接将实际投入数N₁设置为边界值，以保证模块化多电平换流器的各子模块在允许工作范围内，使得模块化多电平换流器工作稳定。

在动态调整过程中，能量需要均匀在模块化多电平换流器中分配，就必须要实现电容电压的均衡控制。稳定的电容电压对减少模块化多电平换流器输出电压畸变率有一定作用。本实施例中，模块化多电平换流器应用于高压大功率场合时可采用最近电平调制以减小开关器件动作的频率，从而使得电容电压均衡性好，动态响应快。

可选的，图4是本发明实施例提供的另一种模块化多电平换流器的电平数控制方法的流程示意图，如图4所示，模块化多电平换流器的电平数控制方法包括如下步骤：模块化多电平换流器的电平数控制方法，包括如下步骤：

步骤S310、获取模块化多电平换流器的直流侧的实际直流电压u_dc1。

步骤S320、根据实际直流电压u_dc1和每个子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数

步骤S330、根据第一参考个数n_{1_ref}和相单元的子模块的实际投入数N₁，获取子模块的投入误差值n_{1_diff}＝n_{1_ref}-N₁；N₁为大于零的整数。

步骤S340、若投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将实际投入数N₁逐次向第一参数个数n_{1_ref}逼近。

步骤S350、按照如下公式获取每个相单元的上桥臂投入子模块数n_1p和每个相单元的下桥臂投入子模块数n_1n：

其中，u_ref表示功率控制解调电压信号；表示附加环流控制信号。

本实施例在每次计算每相单元需要投入的子模块的实际投入数N₁之后，调制控制器还可以根据实际投入数N₁确定上、下桥臂具体应该投入或切除的子模块数，本实施例采用最近电平调制策略确定每个相单元的上桥臂投入子模块数n_1p和每个相单元的下桥臂投入子模块数n_1n，u_ref表示功率控制解调电压信号，也即调制的阶梯波的瞬时值，表示附加环流控制信号，也即外界电压波动电压。函数round表示取整函数，本示例中，因为每个相单元需要投入的子模块的实际投入数N₁通过步骤S340灵活控制，则每个相单元投入的子模块的实际投入数N₁的数值可能为奇数，本实施例对/>进行取整运算，而非对/>进行取整运算，防止上桥臂投入子模块数n_1p和下桥臂投入子模块数n_1n出现小数的情况，在保证控制系统具有较高的精确度的同时，便于对上、下桥臂的子模块进行稳定调节。

基于同一构思，本发明实施例还提供一种基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(MMC-HVDC)系统，图5是本发明实施例提供的一种基于模块化多电平换流器的柔性直流输电系统的结构示意图，包括相对设置的两个模块化多电平换流器；

第一模块化多电平换流器MMC1和第二模块化电平换流器MMC2；模块化多电平换流器包括交流侧和直流侧；第一模块化多电平换流器MMC1的交流侧与上端交流电源连接，第一模块化多电平换流器MMC1的直流侧通过传输线DC Cable与第二模块化电平换流器MMC2的直流侧连接；第二模块化电平换流器MMC2的交流侧与下端交流电源连接；第一模块化多电平换流器MMC1和/或第二模块化电平换流器MMC2可采用本发明任意实施例提供的模块化多电平换流器的电平数控制方法进行调制。

本实施例中，在对上述模块化多电平换流器进行控制时，通过直流侧的实际直流电压u_dc1和子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数并在第一参考个数n_{1_ref}和相单元的子模块的实际投入数N₁的差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1时，则逐次对实际投入数N₁进行调节，使得实际投入数N₁逐渐逼近第一参考个数n_{1_ref}，避免子模块的实际电容电压与额定电压之间存在较大误差，保持控制系统具有较高的精确度，并且采用滞环比较及延时控制的措施，减小直流电压中谐波及传输功率的波动等因数造成的直流电压波动对实际投入数N₁的影响，维持系统稳定。较小的电平数变化的幅度及速度也可以减小因电平数的变化造成的模块化多电平换流器内部储存能量的变动对外部系统的冲击。

图5为典型的MMC-HVDC输电模型。MMC集控层一般采用dq解耦分别控制有功与无功。其中常见外环控制方式为：第一模块化多电平换流器MMC1侧d轴定有功控制、q轴定无功控制；第二模块化电平换流器MMC2侧d轴定直流电压控制、q轴定无功控制。

长距离大容量输电会使直流输电线路两端出现较大的直流压降Δu_dc。设第二模块化电平换流器MMC2定电压控制的参考值为U_{dc2_ref}；第一模块化多电平换流器MMC1每相同时投入子模块数为N₁；第二模块化电平换流器MMC2每相同时投入子模块数为N₂。若第二模块化电平换流器MMC2定电压控制能够保持u_dc2＝U_{dc2_ref}，仅考虑直流输电稳态直流分量，第一模块化多电平换流器MMC1、第二模块化电平换流器MMC2子模块电容电压的直流分量可以分别表示为：

对于传统的MMC-HVDC控制系统，一般选取N₁＝N₂＝N。若u_{dc2_rdf}取直流输电额定电压，由于的存在，第一模块化多电平换流器MMC1电容电压的直流分量将高于其额定电压U_cref。本实施例中，将第一模块化多电平换流器MMC1和/或第二模块化电平换流器MMC2采用采用本发明任意实施例提供的模块化多电平换流器的电平数控制方法进行调制，有效维持MMC-HVDC输电系统的稳定性，保证模块化多电平换流器的调制过程不会对外部交流系统产生冲击。

可选的，继续参考图5，第一模块化电平换流器MMC1的相单元的交流端子与上端交流电源的对应交流电压端相连；第一模块化电平换流器MMC1的各相单元的上桥臂的第一端相交形成的第一端子P1，与第二模块化电平换流器MMC2的各相单元的上桥臂的第一端相交形成的第一端子P3相连；第一模块化电平换流器MMC1的各相单元的下桥臂的第二端相交形成的第二端子P2，与第二模块化电平换流器MMC2的各相单元的下桥臂的第二端相交形成的第二端子P4相连；第二模块化电平换流器MMC2的相单元的交流端子与下端交流电源的对应交流电压端相连。

本实施例中，为了验证本文推导的电容电压波动表达式及设计综合控制系统的有效性，在仿真平台上搭建了如图5所示的MMC-HVDC输电系统。该系统的冗余度η＝10％，即每个桥臂投入额定模块数N＝200，有冗余子模块20个。两端交流电源额定电压均为220kV，直流输电额定电压为±200kV，额定传输功率为600MW，子模块电容值为9000μF，环流电抗器为0.04H，仿真步长为20μs。直流输电线路每公里阻值为0.075Ω/kM，每公里电感值为0.5mH/kM，直流输电电缆总长200km。

图6是本发明实施例提供的电平数控制方法的仿真结果示意图，其中各量分别为传输功率、a相投入子模块数的参考值L1及实际控制值L2、第一模块化电平换流器MMC1侧a相上桥臂电容电压平均值。该仿真系统第二模块化电平换流器MMC2侧直流电压参考值为400kV；MMC1侧灵活的电平数控制的延时参数第一时间段T1＝20ms，MMC2侧灵活的电平数控制的延时参数第一时间段T2＝20ms。0.5s前上、下桥臂投入额定模块数N＝200，即采用传统的固定电平数控制，由图6可知采用传统的控制方法，电容电压的直流分量偏离其额定电压达5％以上。0.5s后切换至本文提出的电平数控制方法，其投入子模块数逐渐上升同时电容电压逐渐下降到额定值，在电平数调整的过程中传输功率没有出现明显的波动，系统能够保持稳定运行。1s时传输功率参考值由600MW下降到0，在此过程中电平数平稳的下降到额定值，电压保持在其额定值附近运行。因此对于功率调整的动态过程本实施例中的灵活电平数控制方法也是有效的。上述仿真结果表明本文提出的灵活电平控制方法能够减小电容电压与其额定值之间的静态误差，且当选取的延时参数合适时，电平数的调整不会对外部交流系统产生冲击，有利于传输系统的稳定运行。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (3)

1.一种模块化多电平换流器的电平数控制方法，其特征在于，包括：

获取所述模块化多电平换流器的直流侧的实际直流电压u_dc1；

根据所述实际直流电压u_dc1和每个子模块的额定电压U_cref获取每个相单元投入子模块的第一参考个数

根据所述第一参考个数n_{1_ref}和所述相单元的子模块的实际投入数N₁，获取子模块的投入误差值n_{1_diff}＝n_{1_ref}-N₁；N₁为大于零的整数；

若所述投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将所述实际投入数N₁逐次向所述第一参考个数n_{1_ref}逼近；

若所述投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则将所述实际投入数N1逐次向所述第一参考个数n_{1_ref}逼近，包括：

若所述投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则每隔第一时间段将所述实际投入数N₁调整设定幅值，直至所述实际投入数N₁与所述第一参考个数n_{1_ref}相等；

其中，若所述投入误差值n_{1_diff}的绝对值大于或等于1，则每隔第一时间段将所述实际投入数N₁调整设定幅值，直至所述实际投入数N₁与所述第一参考个数n_{1_ref}相等，包括：

若所述投入误差值n_{1_diff}大于或等于1，则每隔第一时间段将所述实际投入数N₁增加设定幅值，直至所述实际投入数N₁与所述第一参考个数n_{1_ref}相等；

若所述投入误差值n_{1_diff}小于或等于-1，则每隔第一时间段将所述实际投入数N₁减小设定幅值，直至所述实际投入数N₁与所述第一参考个数n_{1_ref}相等；

所述设定幅值为1。

2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器的电平数控制方法，其特征在于，还包括：

每隔第一时间段，若所述投入误差值n_{1_diff}大于或等于1，判断所述实际投入数N₁增加设定幅值后是否大于最大投入阈值N_{1_max}；若是，则设置实际投入数N₁为最大投入阈值N_{1_max}，若否，则将所述实际投入数N₁增加设定幅值；

每隔第一时间段，若所述投入误差值n_{1_diff}小于或等于-1，判断所述实际投入数N₁减小设定幅值后是否小于最小投入阈值N_{1_min}；若是，则设置实际投入数N₁为最小投入阈值N_{1_min}，若否，则将所述实际投入数N₁减小设定幅值。

3.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器的电平数控制方法，其特征在于，所述模块化多电平换流器的电平数控制方法，还包括：

按照如下公式获取每个相单元的上桥臂投入子模块数n_1p和每个相单元的下桥臂投入子模块数n_1n：

其中，u_ref表示功率控制解调电压信号；表示附加环流控制信号。