CN117277826B - 无隔离变压器的柔性互联装置及其环流抑制方法、系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种无隔离变压器的柔性互联装置及其环流抑制方法，所述装置的整流侧和逆变侧均由三相四桥臂变换器构成，变换器交流侧四相电路结构对称，每一相均包含差模‑共模集成滤波电路，用于滤除环流的高频分量；所述环流抑制方法包括整流侧定共模电压控制和逆变侧共模电压补偿控制；整流侧定共模电压控制用于提高直流母线电压利用率、维持系统的共模电压基准；逆变侧共模电压补偿控制采用比例‑多模谐振控制器和状态反馈控制器对环流进行闭环抑制，产生逆变侧四个桥臂的共模电压信号。本发明实现了环流的充分抑制，改善无隔离变压器时的电能质量、降低了过流风险，提高了无隔离变压器柔性互联装置在实际电网中的适用性。
Description
技术领域
本发明属于配电网柔性互联装备技术领域，具体涉及一种无隔离变压器的柔性互联装置及其环流抑制方法。
背景技术
配电网是电力系统实现电能传输和分配、消纳分布式新能源的重要载体。在配电网末端的农村地区，随着乡村电气化工程的推进，常规单电源供电的农村配电网结构已难以满足日益增长的用电容量和高可靠性需求。此外，不同台区之间由于经济结构和负荷波动规律不同，常出现台区容量过剩或不足的情况。同时，随着海量分布式光伏等新能源的渗透率不断提高，配电网馈线潮流不一致和电压分布不均等问题愈发严重，配电网的安全稳定运行和高质量供电进一步受到挑战。
为解决这些问题，通过同一区域多个台区间的互联互供，可以有效提高台区间负荷均衡和潮流优化能力，且在某一台区故障时可通过负荷转移来提高供电可靠性。当前交流配电网具有“闭环设计、开环运行”的特征，台区间的联络开关常处于冷备用状态，在合环瞬间会产生显著的开关损耗和电流，导致其无法在短时间内频繁操作，难以适应未来配电网对潮流柔性控制和大规模分布式新能源高效消纳的需求。因此，基于电力电子技术的FID(Flexible Interconnection Device,柔性互联装置)成为了学术界和产业界关注的热点。FID可以优化馈线潮流、降低网损、抑制短路电流和实现负荷不间断供电等，有效提高来了配电网供电的灵活性和可靠性。
当前低压配电台区出线以三相四线制为主，根据有无隔离变压器可将FID的电路拓扑分为：
1)带工频隔离变压器的背靠背式三相三桥臂变流器。其技术成熟，不存在零序电流和环流问题，控制复杂度低，是当前学术界研究的主要对象，在现有实际工程中应用较多。然而，工频隔离变压器较为笨重庞大，且产生较多的损耗，已成为阻碍FID在低压配电网中广泛应用的主要问题之一。
2)无隔离变压器的背靠背式三相四桥臂变流器。该方案有效降低了FID的体积、重量和损耗，结合宽禁带半导体器件的高频低损特性，有望显著提高FID的功率密度和效率，在低压配电网中具有广阔的应用前景。然而，非隔离型FID的结构复杂，省去隔离变压器导致其无法阻断环流流通，在电网电压发生波动或不对称故障时环流尤为显著，严重影响了装置电能质量，并容易触发过流保护，降低了无隔离变压器的柔性互联装置的电网适用性。
附图1为现有的无隔离变压器柔性互联装置的电路结构图及环流抑制方法。现有装置电路采用两个常规的三相四桥臂变流器共直流母线连接。其中，三相四桥臂变流器的交流侧A、B、C三相电路对称，均包含桥臂侧滤波电感Lf、对N相的滤波电容Cf、网侧滤波电感Lg，N相电路只包含桥臂侧滤波电感。该电路拓扑对于常规三相四线制应用场景具有较好的适用性，但在柔性互联系统中，会由于电路结构不对称而增加环流特性的复杂度，也会导致环流控制和正序、负序、零序电流控制的耦合。
在抑制方法方面，现有技术一般是对环流进行闭环控制，产生N相桥臂电压的参考值。这一方法会进一步加剧环流控制和正序、负序、零序电流控制的耦合，导致动态性能相互影响，反过来会导致抑制效果不佳。此外，现有柔性互联装置一般会在整流器和逆变器侧均采用环流抑制策略，有可能会产生系统共模电压飘移，进而影响电压利用率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题在于提供一种无隔离变压器的柔性互联装置及其环流抑制方法，充分抑制环流，提高无隔离变压器的柔性互联装置的电网适用性。
本发明采用以下技术方案以解决所提出的技术问题：
首先，本发明提出一种无隔离变压器的柔性互联装置，所述柔性互联装置包括分别与两侧电网相连接的整流器、逆变器，整流器和逆变器具有公共的直流母线且均由三相四桥臂变换器构成，其中每一个三相四桥臂变换器的交流侧四相电路结构对称，每一相均包含差模-共模集成滤波电路，用于滤除环流的高频分量；
所述差模-共模集成滤波电路，从变换器侧到电网侧包括依次连接的桥臂侧共模滤波电感Lc1、桥臂侧差模滤波电感Ld1、网侧共模滤波电感Lc2、网侧滤波电感Ld2；
在交流侧四相电路结构中，还包括差模-共模一体化滤波电容组Cf1和Cf2，电容组Cf1和Cf2依次并联设置在桥臂侧差模滤波电感Ld1、网侧共模滤波电感Lc2之间，其中电容组Cf1的中性点连接直流母线正极、负极或中点，电容组Cf2的中性点连接电网的大地；
其中，桥臂侧差模滤波电感Ld1、差模-共模一体化滤波电容组Cf1和Cf2、网侧滤波电感Ld2形成正序、负序和零序电流的LCL型滤波器。
对于两电平变换器，整流器侧差模-共模一体化滤波电容组的中性点接到直流母线负极；对于三电平变换器或模块化多电平变换器，整流器侧差模-共模一体化滤波电容组的中性点接到直流母线中点。
其次，本发明提出一种无隔离变压器的柔性互联装置的环流抑制方法，所述方法包括整流器定共模电压控制流程和逆变器共模电压补偿控制流程；其中，整流器定共模电压控制流程包括如下步骤：
1)、采集直流母线电压、整流器侧电网G1的三相电压和电网G1的四相电流、整流器交流侧四相滤波电感电流、整流器交流侧四相滤波电容电压；
2)、分别计算步骤1)中采集到的电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量；
3)、将步骤1)中采集到的各相电网电流、滤波电感电流和滤波电容电压分别减去步骤2)中获得的各自的共模分量后，与采集到的直流母线电压共同作为闭环控制器的反馈信号，整流器闭环控制目标是将直流母线电压稳定在设定值；
4)、整流器闭环控制器产生四个桥臂的电压参考信号，进而通过空间矢量调制算法或载波调制算法产生各个开关的驱动信号；
逆变器共模电压补偿控制流程包括如下步骤：
5)、采集逆变器侧电网G2的三相电压、电网G2的四相电网电流、逆变器交流侧四相滤波电感电流、逆变器交流侧四相滤波电容电压；
6)、分别计算步骤5)中采集到的电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量；
7)、将步骤5)中采集到的各相电网电流、滤波电感电流和滤波电容电压分别减去步骤6)中获得的各自的共模分量后作为逆变器闭环控制器的反馈信号，逆变器闭环控制目标是将流入电网G2的有功功率或电流、无功功率或电流稳定在设定值，闭环控制器产生逆变器四个桥臂的电压参考信号第一部分；
8)、将步骤6)获得电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量作为逆变器环流抑制器的反馈信号，产生逆变器四个桥臂的电压参考信号第二部分；
9)、根据步骤7)和步骤8)得到的两部分电压参考信号，生成逆变器四个桥臂的最终电压参考信号，通过载波调制算法产生各个开关的驱动信号。
步骤2)和步骤6)中的共模分量计算方法为：
xcm＝(xA+xB+xC+xN)/4 (1)
其中，xA、xB、xC、xN代表整流器或逆变器的电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的四相分量，xcm为对应的共模分量。
进一步的，本发明所提出的一种无隔离变压器的柔性互联装置的环流抑制方法，逆变器环流抑制器产生的电压参考信号第二部分的方法为：
4.1)、电网电流的共模分量igcm_inv即为环流，采用比例-多模谐振控制器对其进行调节，产生共模电压信号即/>与igcm_inv的复频域表达式满足：
其中s为微分算子；为环流的参考值，在需要充分抑制环流时设为0；kp为比例控制器系数；ωg为电网频率；m为谐振控制器中心频率的阶数；kr1m、kr2m分别为第m阶谐振控制器的分子系数；
4.2)、在的基础上，对环流回路中的电压和电流进行状态反馈控制，产生逆变器电压参考信号第二部分/>即
其中，ufcm_inv为逆变器交流侧四相滤波电容电压的共模分量，ifcm_inv为逆变器交流侧四相滤波电感电流的共模分量，ksig、ksuf和ksif分别为igcm_inv、ufcm_inv、ifcm_inv的状态反馈控制系数。
步骤9)中逆变器A、B、C、N四个桥臂的最终电压参考信号生产方法为：
其中分别为第7)步产生的A、B、C、N四个桥臂的电压参考信号第一部分；/>为根据/>计算出的谐波共模电压分量，其表达式为：
其中，max和min函数分别为提取4个变量中的最大值和最小值。
同时，本发明提出一种电子系统，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行本发明所述的环流抑制方法。
最后，本发明提出一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，所述计算机指令用于使所述计算机执行本发明所述的环流抑制方法。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比具有的有益效果如下：
本发明提出无隔离变压器的柔性互联装置及其环流抑制方法，通过四相对称的差模-共模集成滤波电路，有效滤除了高频共模电压，进而有效降低了环流的高频分量。在此基础上保持柔性互联装置的整流器共模电压不变，通过对比例-多模谐振控制器对逆变器的环流进行闭环控制，有效降低了环流的低频分量。所提环流抑制策略与正序、负序、零序电流分量控制互不影响，具有解耦控制效果。同时，本发明在不影响柔性互联装置序电流控制性能和电压利用率的基础上，实现了环流的充分抑制，改善无隔离变压器时的电能质量、降低了过流风险，提高了无隔离变压器柔性互联装置在实际电网中的适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有无隔离变压器的柔性互联装置示意图及其环流抑制方法。
图2是本发明的无隔离变压器的柔性互联装置示意图及其环流抑制方法。
图3是三相四桥臂变流器拓扑示例，其中：(a)两电平变换器；(b)三电平变换器。
图4电网电压存在相位差的正常工况仿真结果，其中：(a)电网电压波形；(b)传统控制方法下的并网电流波形；(c)所提控制策略下的并网电流波形。
图5电网发生对称故障时的仿真结果，其中：(a)电网电压波形；(b)传统控制方法下的并网电流波形；(c)所提控制策略下的并网电流波形。
图6电网发生单相接地故障时的仿真结果，其中：(a)电网电压波形；(b)传统控制方法下的并网电流波形；(c)所提控制策略下的并网电流波形。
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。
本发明提出一种无隔离变压器的柔性互联装置及其环流抑制方法，所述装置的整流侧和逆变侧均由三相四桥臂变换器构成，变换器交流侧四相电路结构对称，每一相均包含差模-共模集成滤波电路，用于滤除环流的高频分量；所述环流抑制方法包括整流器定共模电压控制和逆变器共模电压补偿控制；整流侧定共模电压控制策略用于提高直流母线电压利用率、进而减小器件电压应力和损耗，同时维持整个系统的共模电压基准；逆变侧共模电压补偿控制采用比例-多模谐振控制器和状态反馈控制器对环流进行闭环抑制，产生逆变侧四个桥臂的共模电压信号，进而通过基于共模电压注入的载波调制算法产生功率器件的驱动信号。
本发明的无隔离变压器的柔性互联装置拓扑如附图2所示，由整流器和逆变器共直流母线组成，用于连接2个电网G1和G2并实现功率传输。整流器和逆变器与电网之间无隔离变压器，且均由三相四桥臂变换器构成。根据接入电网的电压等级场景不同，可选的三相四桥臂变换器拓扑包括但不限于两电平变换器、三电平变换器或者模块化多电平变换器，如图3所示。
每一个三相四桥臂变换器的交流侧A、B、C、N四相电路结构对称，分别包括桥臂侧差模滤波电感Ld1、共模滤波电感Lc1、差模-共模一体化滤波电容组Cf1和Cf2、网侧滤波电感Ld2、网侧共模滤波电感Lc2。其中，电容组Cf1的中性点接到直流母线正极、负极或中点，对于两电平变换器，优选接到直流母线负极；对于三电平变换器或模块化多电平变换器，优选接到直流母线中点。电容组Cf2的中性点接到电网的大地。该滤波器结构中，Ld1、Cf1和Cf2、Ld2形成正序、负序和零序电流的LCL型滤波器，可以有效抑制这些序电流中的高次谐波。所有的滤波电感和电容均对环流高次谐波产生抑制效果。
本发明环流抑制方法通过整流器和逆变器的协同配合实现。整流器不直接对环流进行闭环控制，但起固定系统共模电压的作用，其实施步骤为：
1)控制器采集直流母线电压udc，电网G1的三相电压ugA1、ugB1、ugC1，电网G1的四相电流igA1、igB1、igC1、igN1，整流器交流侧四相滤波电感电流ifA1、ifB1、ifC1、ifN1，整流器交流侧四相滤波电容电压ufA1、ufB1、ufC1、ufN1。
2)分别计算步骤1)中采集到的电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量，计算方法为：
xcm＝(xA+xB+xC+xN)/4 (1)
其中，xA、xB、xC、xN代表整流器电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的四相分量，xcm为对应的共模分量。
3)将步骤1)中采集到的各相电网电流、滤波电感电流和滤波电容电压分别减去步骤2)中获得的各自的共模分量后，与采集到的直流母线电压共同作为闭环控制器的反馈信号，整流器闭环控制目标是将直流母线电压稳定在设定值。本发明给出一个具体的实现方法，具体包括如下步骤：
3.1)采用控制器Gudc(s)对直流母线电压期望值udc *与实际值udc的差值进行闭环调节，产生电网侧有功电流的参考值其中，控制器Gudc(s)可以为比例-积分控制器。
3.2)设定整流器交流侧无功电流参考值为采用dq到abc的坐标变换，得到整流器A、B、C三相并网电流的参考值/>N相电流的参考值/>设为0。
3.3)在静止坐标系下，对每一相电流进行闭环控制，每一相的闭环控制器包括比例-谐振控制器Gpr1(s)和状态反馈控制两部分。状态反馈所用到的变量包括去除共模分量之后的电网电流、滤波电容电压和滤波电感电流。状态反馈控制器用来实现滤波器谐振抑制，Gpr1(s)用来实现整流器并网电流的无静差跟踪。
4)整流器闭环控制中电网电流闭环控制产生的是四个桥臂电压参考信号随后采用空间矢量调制算法或载波调制算法产生各个开关的驱动信号。其中，优选空间矢量调制算法以最大化电压利用率。若采用载波调制算法，则可注入共模电压以提高电压利用率。
逆变器的控制包括正序、负序和零序电流闭环控制以及环流控制，各序电流控制的目的是实现功率传输，环流控制的目的是实现环流抑制，具体步骤包括：
5)控制器采集电网G2的三相电压ugA2、ugB2、ugC2、电网G2的四相电流igA2、igB2、igC2、igN2、逆变器交流侧四相滤波电感电流ifA2、ifB2、ifC2、ifN2、逆变器交流侧四相滤波电容电压ufA2、ufB2、ufC2、ufN2。
6)分别计算步骤5)中采集到的电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量，计算方法与式(1)相同。
7)将步骤5)中采集到的各相电网电流、滤波电感电流和滤波电容电压分别减去步骤6)中获得的各自的共模分量后作为逆变器闭环控制器的反馈信号，逆变器闭环控制目标是将流入电网G2的有功功率或电流、无功功率或电流稳定在设定值。本发明给出一个具体的实现方法，具体包括如下步骤：
7.1)设定逆变器的并网电流参考值Igd2 *和Igq2 *，这两个值可直接设定或根据并网有功和无功功率闭环控制得到，采用dq到abc的坐标变换，得到逆变器A、B、C三相并网电流的参考值N相电流的参考值/>设为0。
7.2)在静止坐标系下，对每一相电流进行闭环控制，每一相的闭环控制器包括比例-谐振控制器Gpr2(s)和状态反馈控制两部分。状态反馈所用到的变量包括去除共模分量之后的电网电流、滤波电容电压和滤波电感电流。状态反馈控制器用来实现滤波器谐振抑制，Gpr2(s)用来实现逆变器并网电流的无静差跟踪。
7.3)该部分闭环控制产生逆变器四个桥臂的电压参考信号第一部分
8)将步骤6)获得逆变器电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量作为逆变器环流抑制器的反馈信号，产生逆变器四个桥臂的电压参考信号第二部分。本发明环流抑制方法包括比例-多模谐振控制器外环和状态反馈控制内环，具体步骤如下：
8.1)电网电流的共模分量igcm_inv即为环流，采用比例-多模谐振控制器对其进行调节，产生共模电压信号即/>与igcm_inv的复频域表达式满足：
其中为环流的参考值，在需要充分抑制环流时设为0；kp为比例控制器系数；ωg为电网频率；m为谐振控制器中心频率的阶数；kr1m、kr2m分别为第m阶谐振控制器的分子系数。对于常规的50Hz电网，可将谐振控制器的中心频率设置为50Hz和150Hz，以对工频和三倍频共模电压产生的环流进行抑制。
8.2)在的基础上，对环流回路中的电压和电流进行状态反馈控制，产生逆变器电压参考信号第二部分/>即
其中，ufcm_inv为逆变器交流侧四相滤波电容电压的共模分量，ifcm_inv为逆变器交流侧四相滤波电感电流的共模分量，ksig、ksuf和ksif分别为igcm_inv、ufcm_inv、ifcm_inv的状态反馈控制系数。
9)根据第7)步和第8)步产生的电压参考信号，生成逆变器A、B、C、N四个桥臂的最终电压参考信号，即：
其中为根据/>计算出的谐波共模电压分量，其表达式为：
其中，max和min函数分别为提取4个变量中的最大值和最小值。
本发明方法中，各个控制环流的控制参数设计可以采用基于极点配置的方法，也可以在频域中根据期望的动态和稳态响应性能进行设计。
表1给出了一个实际的无隔离变压器柔性互联装置的变换器关键参数，两个变换器的参数完全相同。
| 参数 | 数值 |
| 电网额定电压 | 380V/50Hz |
| 额定并网电流 | 75A(rms) |
| 额定直流母线电压 | 750V |
| 直流母线电容 | 1.5mF |
| 桥臂差模滤波电感Ld1 | 0.5mH |
| Ld1的内阻 | 15mΩ |
| 滤波电容Cf1 | 30μF |
| 网侧滤波电感Ld2 | 0.2mH |
| Ld2的内阻 | 10mΩ |
| 开关频率fs | 20kHz |
表1
图4给出了双侧电网电压存在5°相位差时的仿真结果。由图4中的(b)可知，在双侧变换器均采用传统三相四桥臂控制方法时，A、B、C三相并网电流严重畸变，既包含低频谐波、也包含高频振荡，N相电流的值也将近30A。由此可知，即使两侧电网电压相位差非常小时，传统方法也会产生显著的环流，恶化了FID的电能质量。图4中的(c)给出了所提方法下FID的并网电流波形，可以看出A、B、C三相电流正弦对称，THD≤0.5％，且N相电流几乎为0。这表明所提控制策略有效抑制了非隔离型FID的环流分量，显著提高了电能质量。
图5给出了电网G2的电压跌落70％的仿真结果。由图可知，即使此时电网电压是正弦对称的，传统控制方法下逆变侧并网电流依然发生严重畸变，A、B、C、N四相电流都较大，幅值上升到150A以上，超过正常值的40％以上。而采用所提控制策略后，A、B、C三相电流均保持正弦对称，THD≤0.5％，N相电流几乎为0。这表明所提控制策略在电网发生对称故障时依然可以有效抑制非隔离型FID的环流、维持较高的并网电能质量。
图6给出了右侧电网发生单相短路故障的仿真结果。由图可知，传统方法获得的并网电流幅值最高达到300A，且波形严重畸变，A、B、C、N四相电流波形趋于同相，这表明非隔离型FID有显著的环流，甚至掩盖了正常的并网电流，这在实际中会触发变流器过流保护，导致设备停机。而采用所提控制策略后，环流得到充分抑制，A、B、C三相电流依然保持正弦对称，THD≤0.5％，且幅值维持在额定值，N相电流始终接近于0。这表明所提环流抑制策略在电网发生单相故障时依然有效。
实施例2：
本实施例提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本发明所述方法的步骤，在此不再赘述。
实施例3：
本实施例还提出一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。
需要说明的是，所述实施例3至实施例4的处理流程对应本发明实施例所提供的方法的具体步骤，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，可参见本发明实施例所提供的方法。
用于实施本申请的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本申请的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (5)
1.一种无隔离变压器的柔性互联装置的环流抑制方法，其特征在于，所述柔性互联装置包括分别与两侧电网相连接的整流器、逆变器，整流器和逆变器具有公共的直流母线且均由三相四桥臂变换器构成，其中每一个三相四桥臂变换器的交流侧四相电路结构对称，每一相均包含差模-共模集成滤波电路，用于滤除环流的高频分量；所述差模-共模集成滤波电路，从变换器侧到电网侧由桥臂侧共模滤波电感Lc1、桥臂侧差模滤波电感Ld1、网侧共模滤波电感Lc2、网侧滤波电感Ld2依次连接组成；
在交流侧四相电路结构中，还包括差模-共模一体化滤波电容组Cf1和Cf2，电容组Cf1和Cf2依次并联设置在桥臂侧差模滤波电感Ld1、网侧共模滤波电感Lc2之间，其中电容组Cf1的中性点连接直流母线正极、负极或中点，电容组Cf2的中性点连接电网的大地；
其中，桥臂侧差模滤波电感Ld1、差模-共模一体化滤波电容组Cf1和Cf2、网侧滤波电感Ld2形成正序、负序和零序电流的LCL型滤波器；
所述环流抑制方法包括整流器定共模电压控制流程和逆变器共模电压补偿控制流程；其中，整流器定共模电压控制流程包括如下步骤：
1)、采集直流母线电压、整流器侧电网G1的三相电压和四相电流、整流器交流侧四相滤波电感电流、整流器交流侧四相滤波电容电压；
2)、分别计算步骤1)中采集到的电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量；
3)、将步骤1)中采集到的各相电网电流、滤波电感电流和滤波电容电压分别减去步骤2)中获得的各自的共模分量后，与采集到的直流母线电压共同作为闭环控制器的反馈信号，整流器闭环控制目标是将直流母线电压稳定在设定值；
4)、整流器闭环控制器产生四个桥臂的电压参考信号，进而通过空间矢量调制算法或载波调制算法产生各个开关的驱动信号；
逆变器共模电压补偿控制流程包括如下步骤：
5)、采集逆变器侧电网G2的三相电压、电网G2的四相电网电流、逆变器交流侧四相滤波电感电流、逆变器交流侧四相滤波电容电压；
6)、分别计算步骤5)中采集到的电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量；
7)、将步骤5)中采集到的各相电网电流、滤波电感电流和滤波电容电压分别减去步骤6)中获得的各自的共模分量后作为逆变器闭环控制器的反馈信号，逆变器闭环控制目标是将流入电网G2的有功功率或电流、无功功率或电流稳定在设定值，闭环控制器产生逆变器四个桥臂的电压参考信号第一部分；
8)、将步骤6)获得电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的共模分量作为逆变器环流抑制器的反馈信号，产生逆变器四个桥臂的电压参考信号第二部分，具体为：
8.1)、电网电流的共模分量igcm_inv即为环流，采用比例-多模谐振控制器对其进行调节，产生共模电压信号即/>与igcm_inv的复频域表达式满足：
其中s为微分算子；为环流的参考值，在需要充分抑制环流时设为0；kp为比例控制器系数；ωg为电网频率；m为谐振控制器中心频率的阶数；kr1m、kr2m分别为第m阶谐振控制器的分子系数；
8.2)、在的基础上，对环流回路中的电压和电流进行状态反馈控制，产生逆变器电压参考信号第二部分/>即
其中，ufcm_inv为逆变器交流侧四相滤波电容电压的共模分量，ifcm_inv为逆变器交流侧四相滤波电感电流的共模分量，ksig、ksuf和ksif分别为igcm_inv、ufcm_inv、ifcm_inv的状态反馈控制系数；
9)、根据步骤7)和步骤8)得到的两部分电压参考信号，生成逆变器四个桥臂的最终电压参考信号，通过载波调制算法产生各个开关的驱动信号；
其中逆变器A、B、C、N四个桥臂的最终电压参考信号生产方法为：
其中分别为第7)步产生的A、B、C、N四个桥臂的电压参考信号第一部分；/>为根据/>计算出的谐波共模电压分量，其表达式为：
其中，max和min函数分别为提取4个变量中的最大值和最小值。
2.根据权利要求1所述的一种无隔离变压器的柔性互联装置的环流抑制方法，其特征在于，步骤2)和步骤6)中的共模分量计算方法为：
xcm＝(xA+xB+xC+xN)/4 (1)
其中，xA、xB、xC、xN代表整流器或逆变器的电网电流、滤波电感电流、滤波电容电压的四相分量，xcm为对应的共模分量。
3.根据权利要求1所述的一种无隔离变压器的柔性互联装置的环流抑制方法，其特征在于，对于两电平变换器，Cf1电容组的中性点接到直流母线负极；对于三电平变换器或模块化多电平变换器，Cf1电容组的中性点接到直流母线中点。
4.一种电子系统，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，其特征在于，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行权利要求1-3中任意一项所述的方法。
5.一种存储有计算机指令的计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1-3任意一项所述的方法。
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