CN113489041A - 一种具有储能功能的模块化多电平变换器及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有储能功能的模块化多电平变换器及其控制方法、终端、存储介质，所述变换器包括三个相单元，每个相单元包括上桥臂、上桥臂电感、下桥臂和下桥臂电感；其中，上桥臂的正极作为相单元的直流出线正极，上桥臂的负极与上桥臂电感的一端连接；上桥臂电感的另一端与所述下桥臂电感的一端连接，作为相单元的交流出线端；下桥臂电感的另一端与下桥臂的正极连接，所述下桥臂的负极作为相单元的直流出线负极；所述上桥臂和所述下桥臂均由储能子模块构成；所述储能子模块包括半桥子模块、DC/DC变换器和储能电池，所述储能电池通过所述DC/DC变换器接入所述半桥子模块的直流侧。本发明能够有效平抑风电功率波动，且适用于不同额定电压等级的电池。

Description

一种具有储能功能的模块化多电平变换器及其控制方法
技术领域
本发明涉及电气自动化设备技术领域，尤其涉及一种具有储能功能的模块化多电平变换器及其控制方法。
背景技术
近年来，为减少化石资源的消耗和防治生态环境污染，我国大力支持发展新能源发电产业，如光伏发电、风力发电等。目前，风力发电在我国电力总装机中的比重已超过7％，成为仅次于火电、水电的第三大电力来源。其中，海上风能资源优质、丰富，且远离居民生活作业区，对环境影响较小，因而更是受到众多开发者的关注。到2017年4月，中国的风电核准项目容量817万千瓦，并网容量148万千瓦，位列全球第三位，仅次于英国和德国。海上风电政策明确，建设成本的持续优化以及配套产业的日渐成熟。
随着电力电子技术的发展以及电力电子器件价格的降低，远海大功率风电高压直流送出拓扑一般选择模块化多电平变换器(MMC)。MMC变换器可以通过增加子模块的数量从而提高系统的电压等级与功率容量，模块化的设计也增加了装置的冗余度，提升了系统的可靠性。但是，传统的MMC变换器是两端系统，即输出功率的值为输入功率与损耗的差，MMC变换器不能储存能量。并且，海上风电的有功功率输出会根据风速的变化而产生变化，具有很强的波动性。由于MMC变换器不能储存能量，这种波动的功率将会直流进入陆地电网，威胁陆地电网的稳定，降低陆地电网的调频能力，增加电网的运行成本。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种具有储能功能的模块化多电平变换器及其控制方法，能够有效平抑风电功率波动，且适用于不同额定电压等级的电池。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种具有储能功能的模块化多电平变换器，所述变换器包括三个相单元，每个所述相单元包括上桥臂、上桥臂电感、下桥臂和下桥臂电感；其中，所述上桥臂的正极作为所述相单元的直流出线正极，所述上桥臂的负极与所述上桥臂电感的一端连接；所述上桥臂电感的另一端与所述下桥臂电感的一端连接，作为所述相单元的交流出线端；所述下桥臂电感的另一端与所述下桥臂的正极连接，所述下桥臂的负极作为相单元的直流出线负极；
所述上桥臂和所述下桥臂均由储能子模块构成；所述储能子模块包括半桥子模块、DC/DC变换器和储能电池，所述储能电池通过所述DC/DC变换器接入所述半桥子模块的直流侧。
作为上述方案的改进，所述DC/DC变换器包括第一开关管、第二开关管、第一耦合电感和第二耦合电感；所述第一开关管的一端与所述半桥子模块的直流侧连接，所述第一开关管的另一端与所述储能电池的负极连接；所述第二开关管的一端与所述第二耦合电感连接，所述第二开关管的另一端与所述储能电池的负极连接；所述储能电池的正极与所述第二耦合电感连接，所述第一耦合电感和与所述第二耦合电感串联连接，所述第一耦合电感与所述半桥子模块的直流侧连接。
作为上述方案的改进，所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比为n，则所述储能电池侧电压ubat与所述半桥子模块侧电压um满足
Figure BDA0003103141080000021
其中，d1为第一开关管的占空比，d2为第二开关管的占空比。
作为上述方案的改进，所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比可调节，且通过调节所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比，可使所述变换器适配不同额定电压的储能电池。
本发明实施例还提供了一种具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法，应用于上述任一项所述的具有储能功能的模块化多电平变换器，所述方法包括：
获取从直流侧流入所述具有储能功能的模块化多电平变换器的功率PMMC，从各个半桥子模块直流侧流入储能电池的功率和Pbat，从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率PGrid以及从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure BDA0003103141080000031
其中，PGrid＝PMMC-Pbat；
获取入网电压UG和所述具有储能功能的模块化多电平变换器交流侧输出的期望值UG_ref；
将所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure BDA0003103141080000032
和所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率PGrid输入d轴进行控制，将所述入网电压UG和所述具有储能功能的模块化多电平变换器交流侧输出的期望值UG_ref输入q轴进行控制，并通过dq/abc变换和调制模块，得到所述具有储能功能的模块化多电平变换器的控制信号为Pulse2；
将所述控制信号Pulse2送入所述储能子模块的各个开关管中，即完成控制。
进一步的，所述从直流侧流入所述具有储能功能的模块化多电平变换器的功率PMMC的值根据海上风电场的发电情况来确定。
进一步的，所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure BDA0003103141080000033
为经过滤波后的风电场中风机群发出的有功功率
Figure BDA0003103141080000034
进一步的，将所述经过滤波后的风电场中风机群发出的有功功率
Figure BDA0003103141080000035
作为所述具有储能功能的模块化多电平变换器的有功功率的控制指令，可使输入至陆上电网的功率保持平滑。
本发明实施例还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一项所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法。
相对于现有技术，本发明实施例提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器及其控制方法的有益效果在于：通过将储能功能集成在模块化多电平变换器中，利用电池的充/放电功率吸收风电发出多余的功率/补充风电缺失的功率，从而使得传输至陆上电网的有功功率比较平稳，有效平抑风电功率波动；提出的拓扑结构可以根据电池的额定电压与半桥子模块的直流侧电压之间的关系调节电感匝比n，从而可以扩大电池的选择范围，不会受限于第二开关管的占空比无法太大而无法选择额定电压较低的电池；提出的拓扑结构可以在电池出现故障或者达到退役条件时将此电池所在子模块切除，且电池与MMC变换器可以完全断开，可以实现在线更换电池等操作。
附图说明
图1是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器的一个优选实施例的结构示意图；
图2是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器中海上风电传输拓扑示意图；
图3是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器中储能子模块切除示意图；
图4是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器中DC/DC变换器的控制框图；
图5是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法的一个优选实施例的示意图；
图6是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法中海上MMC变换器的控制框图；
图7是本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，图1是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器的一个优选实施例的结构示意图。所述变换器包括三个相单元，每个所述相单元包括上桥臂、上桥臂电感、下桥臂和下桥臂电感；其中，所述上桥臂的正极作为所述相单元的直流出线正极，所述上桥臂的负极与所述上桥臂电感的一端连接；所述上桥臂电感的另一端与所述下桥臂电感的一端连接，作为所述相单元的交流出线端；所述下桥臂电感的另一端与所述下桥臂的正极连接，所述下桥臂的负极作为相单元的直流出线负极；
所述上桥臂和所述下桥臂均由储能子模块构成；所述储能子模块包括半桥子模块、DC/DC变换器和储能电池，所述储能电池通过所述DC/DC变换器接入所述半桥子模块的直流侧。
具体的，所述变换器包括三个相单元，每个所述相单元包括上桥臂、上桥臂电感Lp、下桥臂和下桥臂电感Ln；其中，所述上桥臂的正极作为所述相单元的直流出线正极，所述上桥臂的负极与所述上桥臂电感Lp的一端连接；所述上桥臂电感Lp的另一端与所述下桥臂电感Ln的一端连接，作为所述相单元的交流出线端；所述下桥臂电感Ln的另一端与所述下桥臂的正极连接，所述下桥臂的负极作为相单元的直流出线负极；所述上桥臂和所述下桥臂均由储能子模块构成；所述储能子模块包括半桥子模块、DC/DC变换器和储能电池，所述储能电池通过所述DC/DC变换器接入所述半桥子模块的直流侧。
请参阅图2，图2是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器中海上风电传输拓扑示意图。海上风电场中的风机群为交流汇集方式，即所有风机的交流输出并联汇集，之后经过一个海上的升压变压器，将电压幅值提升，再传输至海上MMC变换器进行交/直流变换。变换后的高压直流电经过海底直流电缆送至岸上的储能MMC变换器，进行直/交流变换，并且通过控制储能装置的充放电，实现平滑输出功率的作用，最后平稳的交流电通过陆上的升压变压器，并入陆上电网。
需要说明的是，将储能装置集成在用于风电传输的MMC变换器中，利用储能装置的特性进行功率的快速补偿，将会保障陆地电网的安全、稳定运行。储能装置可以集成在海上MMC变换器中，或者集成在陆上MMC变换器中，由于海上平台的建设成本高、建设难度大，集成在海上MMC变换器的方案技术经济性较差，所以本发明实施例选择将储能装置集成在陆上MMC变换器中。
本实施例通过将储能功能集成在模块化多电平变换器中，利用电池的充/放电功率吸收风电发出多余的功率/补充风电缺失的功率，从而使得传输至陆上电网的有功功率比较平稳，有效平抑风电功率波动。
在另一个优选实施例中，所述DC/DC变换器包括第一开关管、第二开关管、第一耦合电感和第二耦合电感；所述第一开关管的一端与所述半桥子模块的直流侧连接，所述第一开关管的另一端与所述储能电池的负极连接；所述第二开关管的一端与所述第二耦合电感连接，所述第二开关管的另一端与所述储能电池的负极连接；所述储能电池的正极与所述第二耦合电感连接，所述第一耦合电感和与所述第二耦合电感串联连接，所述第一耦合电感与所述半桥子模块的直流侧连接。
具体的，所述DC/DC变换器包括第一开关管S1、第二开关管S2、第一耦合电感L1和第二耦合电感L2；所述第一开关管S1的一端与所述半桥子模块的直流侧连接，所述第一开关管S1的另一端与所述储能电池的负极连接；所述第二开关管S2的一端与所述第二耦合电感L2连接，所述第二开关管S2的另一端与所述储能电池的负极连接；所述储能电池的正极与所述第二耦合电感L2连接，所述第一耦合电感L1和与所述第二耦合电感L2串联连接，所述第一耦合电感L1与所述半桥子模块的直流侧连接。
图3是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器中储能子模块切除示意图。当电池或者子模块出现故障需要切除，或者电池达到退役条件时，可以将半桥子模块的下管设置为常导通状态，上管设置为常断开状态，即半桥子模块处于切除的状态。同时储能子模块中DC/DC变换器中S1、S2管设置为常断开状态，如图3所示，此时由于电池没有和MMC变换器有直接的电气连接，所以可以实现在线更换电池等操作。
本实施例提出的拓扑结构可以在电池出现故障或者达到退役条件时，将此电池所在的半桥子模块切除，且电池与MMC变换器可以完全断开，从而可以实现在线更换电池等操作。
在又一个优选实施例中，所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比为n，则所述储能电池侧电压ubat与所述半桥子模块侧电压um满足
Figure BDA0003103141080000071
其中，d1为第一开关管的占空比，d2为第二开关管的占空比。
在又一个优选实施例中，所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比可调节，且通过调节所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比，可使所述变换器适配不同额定电压的储能电池。
具体的，DC/DC变换器提供了电压变换的功能，通过开关管S1与S2带有死区的互补导通，实现半桥子模块直流侧电压和储能电池侧电压相互匹配。设稳态下开关管S2的占空比为d2，开关管S1的占空比为d1，电感L1与L2的匝数比值为n，则储能电池侧电压ubat与半桥子模块侧电压um有如下关系：
Figure BDA0003103141080000081
可以看出，稳态下当子模块电压的值不变时，如要使用额定电压ubat较低的电池时，则可以通过增大电感L1与L2的匝比n来实现降低占空比d2的作用，即扩大了电池的使用范围。请参阅图4，图4是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器中DC/DC变换器的控制框图，其中um_ref为设定的半桥子模块直流侧电压期望值。
本实施例提出的拓扑结构可以根据电池的额定电压与半桥子模块的直流侧电压之间的关系调节电感匝比n，从而可以扩大电池的选择范围，不会受限于第二开关管的占空比无法太大而无法选择额定电压较低的电池。
相应地，本发明还提供一种具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法，应用于上述的具有储能功能的模块化多电平变换器。
请参阅图5，图5是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法的一个优选实施例的示意图。所述具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法，包括：
S1，获取从直流侧流入所述具有储能功能的模块化多电平变换器的功率PMMC，从各个半桥子模块直流侧流入储能电池的功率和Pbat，从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率PGrid以及从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure BDA0003103141080000082
其中，PGrid＝PMMC-Pbat；
S2，获取入网电压UG和所述具有储能功能的模块化多电平变换器交流侧输出的期望值UG_ref；
S3，将所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure BDA0003103141080000091
和所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率PGrid输入d轴进行控制，将所述入网电压UG和所述具有储能功能的模块化多电平变换器交流侧输出的期望值UG_ref输入q轴进行控制，并通过dq/abc变换和调制模块，得到所述具有储能功能的模块化多电平变换器的控制信号为Pulse2；
S4，将所述控制信号Pulse2送入所述储能子模块的各个开关管中，即完成控制。
需要说明的是，请参阅图6，图6是本发明提供的一种具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法中海上MMC变换器的控制框图。对于海上MMC变换器来说，其控制目标是为海上风电场的风机群提供稳定的交流电压支撑以及频率，故海上换流站采用V-f控制方式，如图6所示，即d轴控制交流侧电压的幅值Uwf，Uwf_ref为设定的MMC变换器交流侧输出期望值；q轴直接赋值0。经过PI控制器之后，d轴的输出值Uwd_con与q轴的输出值0经过dq/abc变换后送入调制模块，生成子模块的控制信号Pulse1，送入海上MMC变换器的各个子模块中即实现控制。dq/abc变换的角度ωwf由系统给定，即为设定的海上风机群输出电压的频率。
优选地，所述从直流侧流入所述具有储能功能的模块化多电平变换器的功率PMMC的值根据海上风电场的发电情况来确定。
优选地，所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure BDA0003103141080000092
为经过滤波后的风电场中风机群发出的有功功率
Figure BDA0003103141080000093
优选地，将所述经过滤波后的风电场中风机群发出的有功功率
Figure BDA0003103141080000094
作为所述具有储能功能的模块化多电平变换器的有功功率的控制指令，可使输入至陆上电网的功率保持平滑。
具体的，陆上储能MMC变换器是一个三端口的变换器，功率可以在三个端口之间流动。设从直流侧流入储能MMC变换器的功率为PMMC，从各个半桥子模块直流侧流入储能电池的功率和为Pbat，从储能MMC变换器流入到陆上电网升压变的功率为PGrid，忽略路径上的损耗，它们之间的关系为：PGrid＝PMMC-Pbat。
即流入储能MMC变换器的能量减去流入电池的能量，即为传输到陆地电网的能量。在海上风电的应用场合中，PMMC的值是根据海上风电场的发电情况而确定的，故该变换器在能量控制方面只有1个自由度，即通过控制Pbat来控制PGrid，或通过控制PGrid来控制Pbat，使流入陆地电网的能量较为平滑，从而实现风电场平抑波动的功能。本发明实施例中选择后者进行功率调节。设风电场中风机群发出的有功功率为Pwind，其经过低通滤波器滤波后的值为
Figure BDA0003103141080000101
将此信号作为储能MMC变换器的有功功率的控制指令则可以使输入至陆地电网的功率保持平滑。风机群发出的能量减去注入到陆地电网的能量，即为输入至电池侧的能量Pbat。
储能MMC变换器的另一个作用是实现并网，即控制交流电压的输出满足电网的要求。储能MMC的控制框图如图5所示，d轴控制目标为储能变换器输入至陆上电网的有功功率PGrid，
Figure BDA0003103141080000102
为设定的储能MMC变换器输出至陆地电网的有功功率期望值；q轴控制目标为入网电压UG，UG_ref为设定的储能MMC变换器交流侧输出的期望值。dq/abc变换的角度由PLL通过对陆地电网进行锁相得到。最终生成子模块的控制信号为Pulse2，送入储能MMC变换器的各个半桥子模块开关管中(例如Smmc1、Smmc2)即完成控制。
请参阅图7，图7是本发明提供的一种终端设备的一个优选实施例的结构示意图。所述终端设备包括处理器701、存储器702以及存储在所述存储器702中且被配置为由所述处理器701执行的计算机程序，所述处理器701执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法。
优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、……)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器702中，并由所述处理器701执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述终端设备中的执行过程。
所述处理器701可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器701也可以是任何常规的处理器，所述处理器701是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述终端设备的各个部分。
所述存储器702主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器702可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡和闪存卡(Flash Card)等，或所述存储器702也可以是其他易失性固态存储器件。
需要说明的是，上述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图7的结构示意图仅仅是上述终端设备的示例，并不构成对上述终端设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任一实施例所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法。
本发明实施例提供了一种具有储能功能的模块化多电平变换器及其控制方法的有益效果在于：通过将储能功能集成在模块化多电平变换器中，利用电池的充/放电功率吸收风电发出多余的功率/补充风电缺失的功率，从而使得传输至陆上电网的有功功率比较平稳，有效平抑风电功率波动；提出的拓扑结构可以根据电池的额定电压与半桥子模块的直流侧电压之间的关系调节电感匝比n，从而可以扩大电池的选择范围，不会受限于第二开关管的占空比无法太大而无法选择额定电压较低的电池；提出的拓扑结构可以在电池出现故障或者达到退役条件时将此电池所在子模块切除，且电池与MMC变换器可以完全断开，可以实现在线更换电池等操作。
需说明的是，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的系统实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有储能功能的模块化多电平变换器，其特征在于：
所述变换器包括三个相单元，每个所述相单元包括上桥臂、上桥臂电感、下桥臂和下桥臂电感；其中，所述上桥臂的正极作为所述相单元的直流出线正极，所述上桥臂的负极与所述上桥臂电感的一端连接；所述上桥臂电感的另一端与所述下桥臂电感的一端连接，作为所述相单元的交流出线端；所述下桥臂电感的另一端与所述下桥臂的正极连接，所述下桥臂的负极作为相单元的直流出线负极；
所述上桥臂和所述下桥臂均由储能子模块构成；所述储能子模块包括半桥子模块、DC/DC变换器和储能电池，所述储能电池通过所述DC/DC变换器接入所述半桥子模块的直流侧。
2.如权利要求1所述的具有储能功能的模块化多电平变换器，其特征在于，所述DC/DC变换器包括第一开关管、第二开关管、第一耦合电感和第二耦合电感；所述第一开关管的一端与所述半桥子模块的直流侧连接，所述第一开关管的另一端与所述储能电池的负极连接；所述第二开关管的一端与所述第二耦合电感连接，所述第二开关管的另一端与所述储能电池的负极连接；所述储能电池的正极与所述第二耦合电感连接，所述第一耦合电感和与所述第二耦合电感串联连接，所述第一耦合电感与所述半桥子模块的直流侧连接。
3.如权利要求2所述的具有储能功能的模块化多电平变换器，其特征在于，所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比为n，则所述储能电池侧电压ubat与所述半桥子模块侧电压um满足
Figure FDA0003103141070000011
其中，d1为第一开关管的占空比，d2为第二开关管的占空比。
4.如权利要求3所述的具有储能功能的模块化多电平变换器，其特征在于，所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比可调节，且通过调节所述第一耦合电感与所述第二耦合电感的匝数比，可使所述变换器适配不同额定电压的储能电池。
5.一种具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法，应用于如权利要求1至3中任一项所述的具有储能功能的模块化多电平变换器，其特征在于，所述方法包括：
获取从直流侧流入所述具有储能功能的模块化多电平变换器的功率PMMC，从各个半桥子模块直流侧流入储能电池的功率和Pbat，从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率PGrid以及从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure FDA0003103141070000021
其中，PGrid＝PMMC-Pbat；
获取入网电压UG和所述具有储能功能的模块化多电平变换器交流侧输出的期望值UG_ref；
将所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure FDA0003103141070000022
和所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率PGrid输入d轴进行控制，将所述入网电压UG和所述具有储能功能的模块化多电平变换器交流侧输出的期望值UG_ref输入q轴进行控制，并通过dq/abc变换和调制模块，得到所述具有储能功能的模块化多电平变换器的控制信号为Pulse2；
将所述控制信号Pulse2送入所述储能子模块的各个开关管中，即完成控制。
6.如权利要求5所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法，其特征在于，所述从直流侧流入所述具有储能功能的模块化多电平变换器的功率PMMC的值根据海上风电场的发电情况来确定。
7.如权利要求6所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法，其特征在于，所述从所述具有储能功能的模块化多电平变换器流入陆上电网的有功功率期望值
Figure FDA0003103141070000031
为经过滤波后的风电场中风机群发出的有功功率
Figure FDA0003103141070000032
8.如权利要求7所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法，其特征在于，将所述经过滤波后的风电场中风机群发出的有功功率
Figure FDA0003103141070000033
作为所述具有储能功能的模块化多电平变换器的有功功率的控制指令，可使输入至陆上电网的功率保持平滑。
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求5至8中任意一项所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求5至8中任意一项所述的具有储能功能的模块化多电平变换器的控制方法。
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