CN116667437A - 一种无隔离变压器柔性互联控制系统、方法、装置及介质 - Google Patents

一种无隔离变压器柔性互联控制系统、方法、装置及介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无隔离变压器柔性互联控制系统、方法、装置及介质，包括处于交流恒功率工作模式的第一AC/DC变换器、处于直流恒压工作模式的第二AC/DC变换器、第一控制器和第二控制器；第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器呈背靠背型设置连接；通过第一控制器连接第一AC/DC变换器，第二控制器连接第二AC/DC变换器，实现无需配置隔离变压器，解决由于配电变压器低压侧中性点接地带来的柔性互联设备环流问题。本发明解决了现有低压台区柔性互联装置体积大、重量重、效率低、价格昂贵等问题。

Description

一种无隔离变压器柔性互联控制系统、方法、装置及介质
技术领域
本发明涉及一种无隔离变压器柔性互联控制系统、方法、装置及介质，属于配电技术领域。
背景技术
在“双碳”目标、屋顶分布式光伏整县推进等政策驱动下，配网侧迎来分布式电源及充电设施等随机性电源及可控新型负荷的大规模接入。配电网台区侧呈现重过载、负载率不均、光伏倒送、过电压及三相不平衡等问题。
通过常规开关倒闸操作可以使台区合环运行，但是会引起的供电中断、合环冲击等问题。
采用柔性互联装置实现多台区的柔性互联，是解决现有配电网问题及今后提高台区侧源荷就地平衡能力的可行技术路线。但是低压台区配电变压器中性点接地，需要通过增加隔离变压器来阻断两台区合环后的环流通路，常规柔性互联装置存在体积大、重量重、效率低、价格昂贵等缺点。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种无隔离变压器柔性互联控制系统、方法、装置及介质，解决了由于配电变压器低压侧中性点接地带来的柔性互联设备环流问题，本发明无需配置隔离变压器，缩小设备体积，减轻设备重量，提升设备运行效率，降低设备造价。
为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：
第一方面，本发明公开了一种无隔离变压器柔性互联控制系统，包括处于交流恒功率工作模式的第一AC/DC变换器、处于直流恒压工作模式的第二AC/DC变换器、第一控制器和第二控制器；
所述第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器呈背靠背型设置连接；所述第一控制器连接第一AC/DC变换器，所述第二控制器连接第二AC/DC变换器；
所述第一控制器，被配置为，获取第一AC/DC变换器的第一输出电流信号和第一三相电压信号；根据所述第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；根据所述第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器的电流控制；
所述第二控制器，被配置为，获取第二AC/DC变换器的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；根据所述第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；根据所述第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，所述第一AC/DC变换器包括第一交流滤波器、第一四相桥臂和第一直流滤波器；所述第二AC/DC变换器包括第二交流滤波器、第二四相桥臂和第二直流滤波器；
所述第一交流滤波器的一端连接一个低压台区，另一端连接第一四相桥臂的中点，所述第一直流滤波器与第一四相桥臂的上下母线连接；
所述第二交流滤波器的一端连接另一个低压台区，另一端连接第二四相桥臂的中点，所述第二直流滤波器与第二四相桥臂的上下母线连接；
所述第一直流滤波器与第二直流滤波器并联连接。
进一步的，所述第一交流滤波器包括8个电感和4个电容，所述第一交流滤波器呈LCL型结构；所述第一四相桥臂包括8个IGBT，每相桥臂包括一只上的IGBT和一只下的IGBT，所述第一四相桥臂呈四相两电平结构；所述第一直流滤波器包括一个电容；
所述第二交流滤波器包括8个电感和4个电容，所述第二交流滤波器呈LCL型结构；所述第二四相桥臂包括8个IGBT，每相桥臂包括一只上的IGBT和一只下的IGBT，所述第二四相桥臂呈四相两电平结构；所述第二直流滤波器包括一个电容。
第二方面，本发明公开了一种无隔离变压器柔性互联控制方法，应用于第一方面的无隔离变压器柔性互联控制系统的第一控制器，包括如下步骤：
获取第一AC/DC变换器的第一输出电流信号和第一三相电压信号；
根据所述第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
根据所述第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，所述得到第一调制波信号，包括如下步骤：
根据所述第一输出电流信号，基于第一电流计算算法，得到第一指令电流计算值；
根据所述第一三相电压信号，基于电压计算算法，得到第一α计算电流信号和第一β计算电流信号；
根据所述第一α计算电流信号和第一β计算电流信号，基于第一旋转变换算法，得到电压外环指令电流信号；
根据所述第一指令电流计算值、电压外环指令电流信号和第一输出电流信号，得到第一差值电流信号；
根据所述第一差值电流信号，基于第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
其中，所述第一输出电流信号包括第一a相电流信号、第一b相电流信号、第一c相电流信号和第一n相电流信号；
所述第一三相电压信号包括第一a相电压信号、第一b相电压信号和第一c相电压信号；
所述电压外环指令电流信号包括第一a相指令电流信号、第一b相指令电流信号和第一c相指令电流信号；
所述第一差值电流信号包括第一a相差值电流信号、第一b相差值电流信号、第一c相差值电流信号和第一n相差值电流信号；
所述第一调制波信号包括第一a相调制波信号、第一b相调制波信号、第一c相调制波信号和第一n相调制波信号。
进一步的，所述第一调制波信号的表达式如下：
vx1＝Δix1×GPR(s)x＝a,b,c,n
其中，va1表示第一a相调制波信号；vb1表示第一b相调制波信号；vc1表示第一c相调制波信号；vn1表示第一n相调制波信号；Δia1表示第一a相差值电流信号；Δib1表示第一b相差值电流信号；Δic1表示第一c相差值电流信号；Δin1表示第一n相差值电流信号；
GPR(s)表示多比例谐振控制器的参数，表达式如下：
其中，kp表示比例系数，kr表示谐振系数，δ表示阻尼系数，ω0表示基波角频率，s表示拉普拉斯变换的变量。
第三方面，本发明公开了一种无隔离变压器柔性互联控制装置，应用于第一方面所述的无隔离变压器柔性互联控制系统的第一控制器，包括
第一获取模块，被配置为，获取第一AC/DC变换器的第一输出电流信号和第一三相电压信号；
第一计算模块，被配置为，根据所述第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
第一控制模块，被配置为，根据所述第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，所述第一计算模块，包括：
第一电流计算单元，被配置为，根据所述第一输出电流信号，基于第一电流计算算法，得到第一指令电流计算值；
电压计算单元，被配置为，根据所述第一三相电压信号，基于电压计算算法，得到第一α计算电流信号和第一β计算电流信号；
第一旋转变换单元，被配置为，根据所述第一α计算电流信号和第一β计算电流信号，基于第一旋转变换算法，得到电压外环指令电流信号；
第一差值单元，被配置为，根据所述第一指令电流计算值、电压外环指令电流信号和第一输出电流信号，得到第一差值电流信号；
第一多比例谐振控制器单元，被配置为，根据所述第一差值电流信号，基于第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
其中，所述第一输出电流信号包括第一a相电流信号、第一b相电流信号、第一c相电流信号和第一n相电流信号；
所述第一三相电压信号包括第一a相电压信号、第一b相电压信号和第一c相电压信号；
所述电压外环指令电流信号包括第一a相指令电流信号、第一b相指令电流信号和第一c相指令电流信号；
所述第一差值电流信号包括第一a相差值电流信号、第一b相差值电流信号、第一c相差值电流信号和第一n相差值电流信号；
所述第一调制波信号包括第一a相调制波信号、第一b相调制波信号、第一c相调制波信号和第一n相调制波信号。
第四方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该计算机程序被处理器执行时，实现第二方面所述的无隔离变压器柔性互联控制方法。
第五方面，本发明公开了一种无隔离变压器柔性互联控制方法，应用于第一方面所述的无隔离变压器柔性互联控制系统的第二控制器，包括如下步骤：
获取第二AC/DC变换器的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；
根据所述第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
根据所述第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，所述得到第二调制波信号，包括如下步骤：
根据所述第二输出电流信号，基于第二电流计算算法，得到第二指令电流计算值；
根据所述第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法，得到比例积分控制器输出信号；
根据所述比例积分控制器输出信号，基于第二旋转变换算法，得到功率变换指令电流信号；
根据所述第二指令电流计算值、功率变换指令电流信号和第二输出电流信号，得到第二差值电流信号；
根据所述第二差值电流信号，基于第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
其中，所述第二输出电流信号包括第二a相电流信号、第二b相电流信号、第二c相电流信号和第二n相电流信号；
所述功率变换指令电流信号包括第二a相指令电流信号、第二b相指令电流信号和第二c相指令电流信号；
所述第二差值电流信号包括第二a相差值电流信号、第二b相差值电流信号、第二c相差值电流信号和第二n相差值电流信号；
所述第二调制波信号包括第二a相调制波信号、第二b相调制波信号、第二c相调制波信号和第二n相调制波信号。
进一步的，所述第二调制波信号的表达式如下：
vx2＝Δix2×GPR(s)x＝a,b,c,n
其中，va2表示第二a相调制波信号；vb2表示第二b相调制波信号；vc2表示第二c相调制波信号；vn2表示第二n相调制波信号；Δia2表示第二a相差值电流信号；Δib2表示第二b相差值电流信号；Δic2表示第二c相差值电流信号；Δin2表示第二n相差值电流信号；
GPR(s)表示多比例谐振控制器的参数，表达式如下：
其中，kp表示比例系数，kr表示谐振系数，δ表示阻尼系数，ω0表示基波角频率，s表示拉普拉斯变换的变量。
第六方面，本发明公开了一种无隔离变压器柔性互联控制装置，应用于第一方面所述的无隔离变压器柔性互联控制系统的第二控制器，其特征是，包括，
第二获取模块，被配置为，获取第二AC/DC变换器的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；
第二计算模块，被配置为，根据所述第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
第二控制模块，被配置为，根据所述第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，所述第二计算模块，包括：
第二电流计算单元，被配置为，根据所述第二输出电流信号，基于第二电流计算算法，得到第二指令电流计算值；
比例积分控制器单元，被配置为，根据所述第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法，得到比例积分控制器输出信号；
第二旋转变换单元，被配置为，根据所述比例积分控制器输出信号，基于第二旋转变换算法，得到功率变换指令电流信号；
第二差值单元，被配置为，根据所述第二指令电流计算值、功率变换指令电流信号和第二输出电流信号，得到第二差值电流信号；
第二多比例谐振控制器单元，被配置为，根据所述第二差值电流信号，基于第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
其中，所述第二输出电流信号包括第二a相电流信号、第二b相电流信号、第二c相电流信号和第二n相电流信号；
所述功率变换指令电流信号包括第二a相指令电流信号、第二b相指令电流信号和第二c相指令电流信号；
所述第二差值电流信号包括第二a相差值电流信号、第二b相差值电流信号、第二c相差值电流信号和第二n相差值电流信号；
所述第二调制波信号包括第二a相调制波信号、第二b相调制波信号、第二c相调制波信号和第二n相调制波信号。
第七方面，本发明公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该计算机程序被处理器执行时，实现如第五方面所述的无隔离变压器柔性互联控制方法。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
本发明的无隔离变压器柔性互联控制系统，解决了由于配电变压器低压侧中性点接地带来的柔性互联设备环流问题、以及现有低压台区柔性互联装置体积大、重量重、效率低、价格昂贵等问题，本发明无需配置隔离变压器，缩小设备体积，减轻设备重量，提升设备运行效率，降低设备造价。
附图说明
图1是一种无隔离变压器柔性互联控制系统的结构图；
图2是无隔离变压器型低压台区柔性互联装置的结构图；
图3是第一计算模块的一部分单元的结构图；
图4是第一计算模块的另一部分单元和第一控制模块的结构图；
图5是第二计算模块的一部分单元的结构图；
图6是第二计算模块的另一部分单元和第二控制模块的结构图；
图中：1、第一控制器；2、第二控制器；3、第一AC/DC变换器；4、第二AC/DC变换器；31、第一交流滤波器；32、第一四相桥臂；33、第一直流滤波器；41、第二交流滤波器；42、第二四相桥臂；43、第二直流滤波器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1。
请参阅图1，本实施例1提供了一种无隔离变压器柔性互联控制系统，包括处于交流恒功率工作模式的第一AC/DC变换器3、处于直流恒压工作模式的第二AC/DC变换器4、第一控制器1和第二控制器2；
第一AC/DC变换器3和第二AC/DC变换器4呈背靠背型设置连接；第一控制器1连接第一AC/DC变换器3，第二控制器2连接第二AC/DC变换器4；
第一控制器1，被配置为，获取第一AC/DC变换器3的第一输出电流信号和第一三相电压信号；根据第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；根据第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器3的电流控制；
第二控制器2，被配置为，获取第二AC/DC变换器4的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；根据第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；根据第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器4的电流控制。
如图1所示，第一AC/DC变换器3和第二AC/DC变换器4共同组成了一个柔性互联装置，且无需额外增加隔离变压器。
请结合参阅图2，第一AC/DC变换器3包括第一交流滤波器31、第一四相桥臂32和第一直流滤波器33；第二AC/DC变换器4包括第二交流滤波器41、第二四相桥臂42和第二直流滤波器43；
第一交流滤波器31的一端连接一个低压台区，另一端连接第一四相桥臂32的中点，第一直流滤波器33与第一四相桥臂32的上下母线连接；
第二交流滤波器41的一端连接另一个低压台区，另一端连接第二四相桥臂42的中点，第二直流滤波器43与第二四相桥臂42的上下母线连接；
第一直流滤波器33与第二直流滤波器43并联连接。
具体的，第一交流滤波器31包括8个电感和4个电容，第一交流滤波器31呈LCL型结构；第一四相桥臂32包括8个IGBT，每相桥臂包括一只上的IGBT和一只下的IGBT，第一四相桥臂32呈四相两电平结构；第一直流滤波器33包括一个电容C1；
第二交流滤波器41包括8个电感和4个电容，第二交流滤波器41呈LCL型结构；第二四相桥臂42包括8个IGBT，每相桥臂包括一只上的IGBT和一只下的IGBT，第二四相桥臂42呈四相两电平结构；第二直流滤波器43包括一个电容C2。
具体工作原理如下：
一、针对处于交流恒功率工作模式的第一AC/DC变换器3，如图1、图3和图4所示，基于第一控制器1的第一获取模块，获取第一AC/DC变换器3的第一输出电流信号ix1，x＝a，b，c，n和第一三相电压信号ex1，x＝a，b，c；
基于第一控制器1的第一计算模块，根据第一输出电流信号ix1，x＝a，b，c，n和第一三相电压信号ex1，x＝a，b，c，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号vx1，x＝a，b，c，n；
基于第一控制器1的第一控制模块，根据第一调制波信号vx1，x＝a，b，c，n，输出第一控制信号Sx1，x＝a，b，c，n，以实现对第一AC/DC变换器3的电流控制。
其中，第一输出电流信号ix1，x＝a，b，c，n，包括第一a相电流信号ia1、第一b相电流信号ib1、第一c相电流信号ic1和第一n相电流信号in1；
第一三相电压信号ex1，x＝a，b，c，包括第一a相电压信号ea1、第一b相电压信号eb1和第一c相电压信号ec1；
第一调制波信号vx1，x＝a，b，c，n，包括第一a相调制波信号va1、第一b相调制波信号Ub1、第一c相调制波信号vc1和第一n相调制波信号vn1。
具体计算步骤如图3和图4所示：
1、基于第一计算模块的第一电流计算单元，根据第一输出电流信号的第一a相电流信号ia1、第一b相电流信号ib1、第一c相电流信号ic1，基于第一电流计算算法，得到第一指令电流计算值表达式如下：
2、基于第一计算模块的电压计算单元，根据第一三相电压信号，基于电压计算算法，得到第一α计算电流信号iα1和第一β计算电流信号iβ1，表达式如下：
其中，eα表示第一α计算电压信号；eβ第一β计算电压信号；ea1表示第一a相电压信号；eb1表示第一b相电压信号；ec1表示第一c相电压信号；p表示给定有功功率，根据实际需求确定；q表示给定无功功率，根据实际需求确定；iα1表示第一α计算电流信号；iβ1表示第一β计算电流信号。
3、基于第一计算模块的第一旋转变换单元，根据第一α计算电流信号iα1和第一β计算电流信号iβ1，基于第一旋转变换算法，得到电压外环指令电流信号；其中，电压外环指令电流信号包括第一a相指令电流信号第一b相指令电流信号/>和第一c相指令电流信号/>表达式如下：
4、基于第一计算模块的第一差值单元，根据第一指令电流计算值、电压外环指令电流信号和第一输出电流信号，得到第一差值电流信号，其中，第一差值电流信号包括第一a相差值电流信号Δia1、第一b相差值电流信号Δib1、第一c相差值电流信号Δic1和第一n相差值电流信号Δin1。
第一差值电流信号的计算表达式如下：
5、基于第一计算模块的第一多比例谐振控制器单元，根据第一差值电流信号，基于第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号，具体表达式如下：
vx1＝Δix1×GPR(s)x＝a，b，c，n
其中，va1表示第一a相调制波信号；vb1表示第一b相调制波信号；vc1表示第一c相调制波信号；vn1表示第一n相调制波信号；Δia1表示第一a相差值电流信号；Δib1表示第一b相差值电流信号；Δic1表示第一c相差值电流信号；Δin1表示第一n相差值电流信号；
GPR(s)表示多比例谐振控制器的参数，表达式如下：
其中，kp表示比例系数，kr表示谐振系数，δ表示阻尼系数，ω0表示基波角频率，s表示拉普拉斯变换的变量。
需要说明的是，本实施例的多比例谐振控制器由基波控制器和零序谐波控制器构成。
二、针对处于直流恒压工作模式的第二AC/DC变换器4，如图1、图5和图6所示，
基于第二控制器2的第二获取模块，获取第二AC/DC变换器4的第二输出电流信号ix2，x＝a，b，c，n和第二直流母线电压信号Vdc2；
基于第二控制器2的第二计算模块，根据第二输出电流信号ix2，x＝a，b，c，n和第二直流母线电压信号Vdc2，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号vx2，x＝a，b，c，n；
基于第二控制器2的第二控制模块，根据第二调制波信号vx2，x＝a，b，c，n，输出第二控制信号Sx2，x＝a，b，c，n，以实现对第二AC/DC变换器4的电流控制。
其中，第二输出电流信号ix2，x＝a，b，c，n，包括第二a相电流信号ia2、第二b相电流信号ib2、第二c相电流信号ic2和第二n相电流信号in2；
第二调制波信号vx2，x＝a，b，c，n，包括第二a相调制波信号va2、第二b相调制波信号vb2、第二c相调制波信号vc2和第二n相调制波信号vn2。
具体计算步骤如图5和图6所示：
1、基于第二计算模块的第二电流计算单元，根据第二输出电流信号的二a相电流信号ia2、第二b相电流信号ib2、第二c相电流信号ic2，基于第二电流计算算法，得到第二指令电流计算值表达式如下：
2、基于第二计算模块的比例积分控制器单元，根据第二直流母线电压信号Vdc2，基于比例积分控制器算法，得到比例积分控制器输出信号id2，表达式如下：
id2＝GPI(s)×ΔVdc2
其中，ΔVdc2表示第二直流母线电压信号Vdc2与给定电压750V的差值；GPI(s)表示比例积分控制器的参数，表达式如下：
其中，kpp表示比例系数；ki表示积分系数；s表示拉普拉斯变换的变量。
3、基于第二计算模块的第二旋转变换单元，根据比例积分控制器输出信号，基于第二旋转变换算法，得到功率变换指令电流信号；功率变换指令电流信号包括第二a相指令电流信号第二b相指令电流信号/>和第二c相指令电流信号/>
Gx＝C2r/2s·C2s/3s
其中，id2表示比例积分控制器输出信号；iq2表示给定分量，iq2＝0；Gx表示第一变换参数；C2r/2s表示第二变换参数；C2s/3s表示第三变换参数；θ2表示旋转角，由采集第二三相电压信号ea2，eb2，ec2锁相获得。
4、基于第二计算模块的第二差值单元，根据第二指令电流计算值、功率变换指令电流信号和第二输出电流信号，得到第二差值电流信号；其中，第二差值电流信号包括第二a相差值电流信号Δia2、第二b相差值电流信号Δib2、第二c相差值电流信号Δic2和第二n相差值电流信号Δin2。
第二差值电流信号的计算表达式如下：
5、基于第二计算模块的第二多比例谐振控制器单元，根据第二差值电流信号，基于第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号，具体表达式如下：
vx2＝Δix2×GPR(s)x＝a，b，c，n
其中，va2表示第二a相调制波信号；vb2表示第二b相调制波信号；vc2表示第二c相调制波信号；vn2表示第二n相调制波信号；Δia2表示第二a相差值电流信号；Δib2表示第二b相差值电流信号；Δic2表示第二c相差值电流信号；Δin2表示第二n相差值电流信号；
GPR(s)表示多比例谐振控制器的参数，表达式如下：
其中，kp表示比例系数，kr表示谐振系数，δ表示阻尼系数，ω0表示基波角频率，s表示拉普拉斯变换的变量。
需要说明的是，第一控制器1和第二控制器2内部都存在通信模块，能够实现控制器之间的信息交互，以完成对电流的控制。
实施例2。
本实施例2提供了一种无隔离变压器柔性互联控制方法，应用于实施例1的无隔离变压器柔性互联控制系统的第一控制器，包括如下步骤：
获取第一AC/DC变换器的第一输出电流信号和第一三相电压信号；
根据第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
根据第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，得到第一调制波信号，包括如下步骤：
根据第一输出电流信号，基于第一电流计算算法，得到第一指令电流计算值；
根据第一三相电压信号，基于电压计算算法，得到第一α计算电流信号和第一β计算电流信号；
根据第一α计算电流信号和第一β计算电流信号，基于第一旋转变换算法，得到电压外环指令电流信号；
根据第一指令电流计算值、电压外环指令电流信号和第一输出电流信号，得到第一差值电流信号；
根据第一差值电流信号，基于第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
其中，第一输出电流信号包括第一a相电流信号、第一b相电流信号、第一c相电流信号和第一n相电流信号；
第一三相电压信号包括第一a相电压信号、第一b相电压信号和第一c相电压信号；
电压外环指令电流信号包括第一a相指令电流信号、第一b相指令电流信号和第一c相指令电流信号；
第一差值电流信号包括第一a相差值电流信号、第一b相差值电流信号、第一c相差值电流信号和第一n相差值电流信号；
第一调制波信号包括第一a相调制波信号、第一b相调制波信号、第一c相调制波信号和第一n相调制波信号。
进一步的，第一调制波信号的表达式如下：
vx1＝Δix1×GPR(s)x＝a，b，c，n
其中，va1表示第一a相调制波信号；vb1表示第一b相调制波信号；vc1表示第一c相调制波信号；vn1表示第一n相调制波信号；Δia1表示第一a相差值电流信号；Δib1表示第一b相差值电流信号；Δic1表示第一c相差值电流信号；Δin1表示第一n相差值电流信号；
GPR(s)表示多比例谐振控制器的参数，表达式如下：
其中，kp表示比例系数，kr表示谐振系数，δ表示阻尼系数，ω0表示基波角频率，s表示拉普拉斯变换的变量。
实施例3。
本实施例3提供了一种无隔离变压器柔性互联控制装置，应用于实施例1的无隔离变压器柔性互联控制系统的第一控制器，包括
第一获取模块，被配置为，获取第一AC/DC变换器的第一输出电流信号和第一三相电压信号；
第一计算模块，被配置为，根据第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
第一控制模块，被配置为，根据第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，第一计算模块，包括：
第一电流计算单元，被配置为，根据第一输出电流信号，基于第一电流计算算法，得到第一指令电流计算值；
电压计算单元，被配置为，根据第一三相电压信号，基于电压计算算法，得到第一α计算电流信号和第一β计算电流信号；
第一旋转变换单元，被配置为，根据第一α计算电流信号和第一β计算电流信号，基于第一旋转变换算法，得到电压外环指令电流信号；
第一差值单元，被配置为，根据第一指令电流计算值、电压外环指令电流信号和第一输出电流信号，得到第一差值电流信号；
第一多比例谐振控制器单元，被配置为，根据第一差值电流信号，基于第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
其中，第一输出电流信号包括第一a相电流信号、第一b相电流信号、第一c相电流信号和第一n相电流信号；
第一三相电压信号包括第一a相电压信号、第一b相电压信号和第一c相电压信号；
电压外环指令电流信号包括第一a相指令电流信号、第一b相指令电流信号和第一c相指令电流信号；
第一差值电流信号包括第一a相差值电流信号、第一b相差值电流信号、第一c相差值电流信号和第一n相差值电流信号；
第一调制波信号包括第一a相调制波信号、第一b相调制波信号、第一c相调制波信号和第一n相调制波信号。
实施例4
本实施例4提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时，实现如实施例2的无隔离变压器柔性互联控制方法。
实施例5
本实施例5提供了一种无隔离变压器柔性互联控制方法，应用于实施例1的无隔离变压器柔性互联控制系统的第二控制器，包括如下步骤：
获取第二AC/DC变换器的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；
根据第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
根据第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，得到第二调制波信号，包括如下步骤：
根据第二输出电流信号，基于第二电流计算算法，得到第二指令电流计算值；
根据第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法，得到比例积分控制器输出信号；
根据比例积分控制器输出信号，基于第二旋转变换算法，得到功率变换指令电流信号；
根据第二指令电流计算值、功率变换指令电流信号和第二输出电流信号，得到第二差值电流信号；
根据第二差值电流信号，基于第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
其中，第二输出电流信号包括第二a相电流信号、第二b相电流信号、第二c相电流信号和第二n相电流信号；
功率变换指令电流信号包括第二a相指令电流信号、第二b相指令电流信号和第二c相指令电流信号；
第二差值电流信号包括第二a相差值电流信号、第二b相差值电流信号、第二c相差值电流信号和第二n相差值电流信号；
第二调制波信号包括第二a相调制波信号、第二b相调制波信号、第二c相调制波信号和第二n相调制波信号。
进一步的，第二调制波信号的表达式如下：
vx2＝Δix2×GPR(s)x＝a，b，c，n
其中，va2表示第二a相调制波信号；vb2表示第二b相调制波信号；vc2表示第二c相调制波信号；vn2表示第二n相调制波信号；Δia2表示第二a相差值电流信号；Δib2表示第二b相差值电流信号；Δic2表示第二c相差值电流信号；Δin2表示第二n相差值电流信号；
GPR(s)表示多比例谐振控制器的参数，表达式如下：
其中，kp表示比例系数，kr表示谐振系数，δ表示阻尼系数，ω0表示基波角频率，s表示拉普拉斯变换的变量。
实施例6
本实施例6提供了一种无隔离变压器柔性互联控制装置，应用于实施例1的无隔离变压器柔性互联控制系统的第二控制器，包括，
第二获取模块，被配置为，获取第二AC/DC变换器的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；
第二计算模块，被配置为，根据第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
第二控制模块，被配置为，根据第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器的电流控制。
进一步的，第二计算模块，包括：
第二电流计算单元，被配置为，根据第二输出电流信号，基于第二电流计算算法，得到第二指令电流计算值；
比例积分控制器单元，被配置为，根据第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法，得到比例积分控制器输出信号；
第二旋转变换单元，被配置为，根据比例积分控制器输出信号，基于第二旋转变换算法，得到功率变换指令电流信号；
第二差值单元，被配置为，根据第二指令电流计算值、功率变换指令电流信号和第二输出电流信号，得到第二差值电流信号；
第二多比例谐振控制器单元，被配置为，根据第二差值电流信号，基于第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
其中，第二输出电流信号包括第二a相电流信号、第二b相电流信号、第二c相电流信号和第二n相电流信号；
功率变换指令电流信号包括第二a相指令电流信号、第二b相指令电流信号和第二c相指令电流信号；
第二差值电流信号包括第二a相差值电流信号、第二b相差值电流信号、第二c相差值电流信号和第二n相差值电流信号；
第二调制波信号包括第二a相调制波信号、第二b相调制波信号、第二c相调制波信号和第二n相调制波信号。
实施例7
本实施例7提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时，实现如实施例5的无隔离变压器柔性互联控制方法。
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。
以上所述仅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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种无隔离变压器柔性互联控制系统，其特征是，包括处于交流恒功率工作模式的第一AC/DC变换器、处于直流恒压工作模式的第二AC/DC变换器、第一控制器和第二控制器；
所述第一AC/DC变换器和第二AC/DC变换器呈背靠背型设置连接；所述第一控制器连接第一AC/DC变换器，所述第二控制器连接第二AC/DC变换器；
所述第一控制器，被配置为，获取第一AC/DC变换器的第一输出电流信号和第一三相电压信号；根据所述第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；根据所述第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器的电流控制；
所述第二控制器，被配置为，获取第二AC/DC变换器的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；根据所述第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；根据所述第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器的电流控制。
2.根据权利要求1所述的无隔离变压器柔性互联控制系统，其特征是，所述第一AC/DC变换器包括第一交流滤波器、第一四相桥臂和第一直流滤波器；所述第二AC/DC变换器包括第二交流滤波器、第二四相桥臂和第二直流滤波器；
所述第一交流滤波器的一端连接一个低压台区，另一端连接第一四相桥臂的中点，所述第一直流滤波器与第一四相桥臂的上下母线连接；
所述第二交流滤波器的一端连接另一个低压台区，另一端连接第二四相桥臂的中点，所述第二直流滤波器与第二四相桥臂的上下母线连接；
所述第一直流滤波器与第二直流滤波器并联连接。
3.根据权利要求1所述的无隔离变压器柔性互联控制系统，其特征是，所述第一交流滤波器包括8个电感和4个电容，所述第一交流滤波器呈LCL型结构；所述第一四相桥臂包括8个IGBT，每相桥臂包括一只上的IGBT和一只下的IGBT，所述第一四相桥臂呈四相两电平结构；所述第一直流滤波器包括一个电容；
所述第二交流滤波器包括8个电感和4个电容，所述第二交流滤波器呈LCL型结构；所述第二四相桥臂包括8个IGBT，每相桥臂包括一只上的IGBT和一只下的IGBT，所述第二四相桥臂呈四相两电平结构；所述第二直流滤波器包括一个电容。
4.一种无隔离变压器柔性互联控制方法，其特征是，应用于权利要求1-3任一所述的无隔离变压器柔性互联控制系统的第一控制器，方法包括如下步骤：
获取第一AC/DC变换器的第一输出电流信号和第一三相电压信号；
根据所述第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
根据所述第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器的电流控制。
5.根据权利要求4所述的无隔离变压器柔性互联控制方法，其特征是，所述得到第一调制波信号，包括如下步骤：
根据所述第一输出电流信号，基于第一电流计算算法，得到第一指令电流计算值；
根据所述第一三相电压信号，基于电压计算算法，得到第一α计算电流信号和第一β计算电流信号；
根据所述第一α计算电流信号和第一β计算电流信号，基于第一旋转变换算法，得到电压外环指令电流信号；
根据所述第一指令电流计算值、电压外环指令电流信号和第一输出电流信号，得到第一差值电流信号；
根据所述第一差值电流信号，基于第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
其中，所述第一输出电流信号包括第一a相电流信号、第一b相电流信号、第一c相电流信号和第一n相电流信号；
所述第一三相电压信号包括第一a相电压信号、第一b相电压信号和第一c相电压信号；
所述电压外环指令电流信号包括第一a相指令电流信号、第一b相指令电流信号和第一c相指令电流信号；
所述第一差值电流信号包括第一a相差值电流信号、第一b相差值电流信号、第一c相差值电流信号和第一n相差值电流信号；
所述第一调制波信号包括第一a相调制波信号、第一b相调制波信号、第一c相调制波信号和第一n相调制波信号。
6.根据权利要求5所述的无隔离变压器柔性互联控制方法，其特征是，所述第一调制波信号的表达式如下：
vx1＝Δix1×GPR(s) x＝a,b,c,n
其中，va1表示第一a相调制波信号；vb1表示第一b相调制波信号；vc1表示第一c相调制波信号；vn1表示第一n相调制波信号；Δia1表示第一a相差值电流信号；Δib1表示第一b相差值电流信号；Δic1表示第一c相差值电流信号；Δin1表示第一n相差值电流信号；
GPR(s)表示多比例谐振控制器的参数，表达式如下：
其中，kp表示比例系数，kr表示谐振系数，δ表示阻尼系数，ω0表示基波角频率，s表示拉普拉斯变换的变量。
7.一种无隔离变压器柔性互联控制装置，其特征是，应用于权利要求1-3任一所述的无隔离变压器柔性互联控制系统的第一控制器，包括
第一获取模块，被配置为，获取第一AC/DC变换器的第一输出电流信号和第一三相电压信号；
第一计算模块，被配置为，根据所述第一输出电流信号和第一三相电压信号，基于电压计算算法、第一旋转变换算法以及第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
第一控制模块，被配置为，根据所述第一调制波信号，输出第一控制信号，以实现对第一AC/DC变换器的电流控制。
8.根据权利要求7所述的无隔离变压器柔性互联控制装置，其特征是，所述第一计算模块，包括：
第一电流计算单元，被配置为，根据所述第一输出电流信号，基于第一电流计算算法，得到第一指令电流计算值；
电压计算单元，被配置为，根据所述第一三相电压信号，基于电压计算算法，得到第一α计算电流信号和第一β计算电流信号；
第一旋转变换单元，被配置为，根据所述第一α计算电流信号和第一β计算电流信号，基于第一旋转变换算法，得到电压外环指令电流信号；
第一差值单元，被配置为，根据所述第一指令电流计算值、电压外环指令电流信号和第一输出电流信号，得到第一差值电流信号；
第一多比例谐振控制器单元，被配置为，根据所述第一差值电流信号，基于第一多比例谐振控制器算法，得到第一调制波信号；
其中，所述第一输出电流信号包括第一a相电流信号、第一b相电流信号、第一c相电流信号和第一n相电流信号；
所述第一三相电压信号包括第一a相电压信号、第一b相电压信号和第一c相电压信号；
所述电压外环指令电流信号包括第一a相指令电流信号、第一b相指令电流信号和第一c相指令电流信号；
所述第一差值电流信号包括第一a相差值电流信号、第一b相差值电流信号、第一c相差值电流信号和第一n相差值电流信号；
所述第一调制波信号包括第一a相调制波信号、第一b相调制波信号、第一c相调制波信号和第一n相调制波信号。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求4-6中任一所述的无隔离变压器柔性互联控制方法。
10.一种无隔离变压器柔性互联控制方法，应用于权利要求1-3任一所述的无隔离变压器柔性互联控制系统的第二控制器，其特征是，包括如下步骤：
获取第二AC/DC变换器的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；
根据所述第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
根据所述第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器的电流控制。
11.根据权利要求10所述的无隔离变压器柔性互联控制方法，其特征是，所述得到第二调制波信号，包括如下步骤：
根据所述第二输出电流信号，基于第二电流计算算法，得到第二指令电流计算值；
根据所述第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法，得到比例积分控制器输出信号；
根据所述比例积分控制器输出信号，基于第二旋转变换算法，得到功率变换指令电流信号；
根据所述第二指令电流计算值、功率变换指令电流信号和第二输出电流信号，得到第二差值电流信号；
根据所述第二差值电流信号，基于第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
其中，所述第二输出电流信号包括第二a相电流信号、第二b相电流信号、第二c相电流信号和第二n相电流信号；
所述功率变换指令电流信号包括第二a相指令电流信号、第二b相指令电流信号和第二c相指令电流信号；
所述第二差值电流信号包括第二a相差值电流信号、第二b相差值电流信号、第二c相差值电流信号和第二n相差值电流信号；
所述第二调制波信号包括第二a相调制波信号、第二b相调制波信号、第二c相调制波信号和第二n相调制波信号。
12.根据权利要求10所述的无隔离变压器柔性互联控制方法，其特征是，所述第二调制波信号的表达式如下：
vx2＝Δix2×GPR(s) x＝a,b,c,n
其中，va2表示第二a相调制波信号；vb2表示第二b相调制波信号；vc2表示第二c相调制波信号；vn2表示第二n相调制波信号；Δia2表示第二a相差值电流信号；Δib2表示第二b相差值电流信号；Δic2表示第二c相差值电流信号；Δin2表示第二n相差值电流信号；
GPR(s)表示多比例谐振控制器的参数，表达式如下：
其中，kp表示比例系数，kr表示谐振系数，δ表示阻尼系数，ω0表示基波角频率，s表示拉普拉斯变换的变量。
13.一种无隔离变压器柔性互联控制装置，应用于权利要求1-3任一所述的无隔离变压器柔性互联控制系统的第二控制器，其特征是，包括，
第二获取模块，被配置为，获取第二AC/DC变换器的第二输出电流信号和第二直流母线电压信号；
第二计算模块，被配置为，根据所述第二输出电流信号和第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法、第二旋转变换算法以及第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
第二控制模块，被配置为，根据所述第二调制波信号，输出第二控制信号，以实现对第二AC/DC变换器的电流控制。
14.根据权利要求13所述的无隔离变压器柔性互联控制装置，其特征是，所述第二计算模块，包括：
第二电流计算单元，被配置为，根据所述第二输出电流信号，基于第二电流计算算法，得到第二指令电流计算值；
比例积分控制器单元，被配置为，根据所述第二直流母线电压信号，基于比例积分控制器算法，得到比例积分控制器输出信号；
第二旋转变换单元，被配置为，根据所述比例积分控制器输出信号，基于第二旋转变换算法，得到功率变换指令电流信号；
第二差值单元，被配置为，根据所述第二指令电流计算值、功率变换指令电流信号和第二输出电流信号，得到第二差值电流信号；
第二多比例谐振控制器单元，被配置为，根据所述第二差值电流信号，基于第二多比例谐振控制器算法，得到第二调制波信号；
其中，所述第二输出电流信号包括第二a相电流信号、第二b相电流信号、第二c相电流信号和第二n相电流信号；
所述功率变换指令电流信号包括第二a相指令电流信号、第二b相指令电流信号和第二c相指令电流信号；
所述第二差值电流信号包括第二a相差值电流信号、第二b相差值电流信号、第二c相差值电流信号和第二n相差值电流信号；
所述第二调制波信号包括第二a相调制波信号、第二b相调制波信号、第二c相调制波信号和第二n相调制波信号。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征是，该计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求10-12中任一所述的无隔离变压器柔性互联控制方法。
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