并联变流器的低频差模环流抑制方法、装置、设备及介质与流程

本技术涉及变流器并联，特别涉及一种并联变流器的低频差模环流抑制方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、随着新能源发电和电力电子技术的发展，各种电力设备和系统的容量需求越来越大，共享直流与交流母线再将变流器并联是一种简单有效的实现大容量的方法。然而由于每个变流器单元间相应的功率器件动作不一致，这将导致电流不通过源和负载，在两个功率器件形成环路上流动，从而产生显著的环流，严重影响到功率器件的正常运行。

2、环流的分类一般有两种形式：一是根据开关动作不一致的原因分类，由载波不一致导致的称作高频环流，由调制波不一致引起的称作低频环流；二是根据环流路径分类，在变流器零序通路上产生的环流称作零序环流，在每一相上产生的环流称作差模环流。

3、为了抑制变流器并联带来的环流，相关技术中最直接的方法一般是采用额外的硬件电路，如隔离变压器隔断环流通路，这类方法基本能消除环流，但是会额外增加系统成本与体积。在算法与软件方面，改善调制策略是一种非常有效的方法，即尽量选取对环流影响小的开关组合，但会增加开关动作次数而产生较大的损耗。而采用控制算法进行环流抑制对于高频环流，通常是检测各模块间的载波相位，再通过算法补偿的方式使载波同步。对于低频环流，采用闭环反馈的方法在调制环节注入零序电压，这能取得良好的抑制效果，但多集中于零序环流的抑制方面，而每相的差模环流尚未得到改善。

技术实现思路

1、本技术提供一种并联变流器的低频差模环流抑制方法、装置、设备及介质，以解决相关技术的环流抑制方法集中于零序环流的抑制方面，会导致每相的差模环流不均衡等问题。

2、本技术第一方面实施例提供一种并联变流器的低频差模环流抑制方法，所述并联变流器包括第一变流器和一个台或多台第二变流器，其中，所述方法包括以下步骤：获取所述第一变流器和所述第二变流器的采集量；根据所述采集量计算得到对应变流器的第一调制波信号，利用所述第一变流器的第一调制波信号驱动所述第一变流器的各桥臂，抑制所述第一变流器中频率低于预设值的环流；根据所述第一变流器和所述第二变流器的并网电流计算差模环流，根据所述第二变流器的第一调制波信号和所述差模环流计算得到第二调制波信号，利用所述第二调制波信号驱动所述第二变流器的各桥臂，抑制所述第二变流器的环流。

3、可选地，在本技术的一个实施例中，所述采集量包括并网电流、电网侧相电压、基于锁相环得到的电网电压相位角和直流母线电压，所述根据所述采集量计算得到对应变流器的第一调制波信号，包括：根据第一变流器的并网电流、所述电网侧相电压、所述电网电压相位角和所述直流母线电压计算得到所述第一变流器的第一调制波信号；根据第二变流器的并网电流、所述电网侧相电压、所述电网电压相位角和所述直流母线电压计算得到所述第二变流器的第一调制波信号。

4、可选地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述第一变流器和所述第二变流器的并网电流计算差模环流，包括：将所述第一变流器和所述第二变流器的并网电流进行坐标变换，得到两组电流，并根据所述两组电流计算各轴上的差模环流。

5、可选地，在本技术的一个实施例中，所述根据所述第二变流器的第一调制波信号和所述差模环流计算得到第二调制波信号，包括：将各轴上的差模环流经由pi调节器进行前馈补偿后，得用于抑制环流的控制量，叠加所述控制量和所述第一调制波信号得到所述第二调制波信号。

6、可选地，在本技术的一个实施例中，经由pi调节器进行前馈补偿后，dq轴各自的补偿量ydc、yqc的表达式为：

7、

8、

9、其中，ω是电网相电压的角频率，l是变流器的滤波电感，vdc是直流母线电压，iq2是第二变流器在q轴的输出电流，iq1是第一变流器在q轴的输出电流，id2是第二变流器在d轴的输出电流，id1是第一变流器在d轴的输出电流。

10、本技术第二方面实施例提供一种并联变流器的低频差模环流抑制装置，所述并联变流器包括第一变流器和一个台或多台第二变流器，其中，所述装置包括：获取模块，用于获取所述第一变流器和所述第二变流器的采集量；第一计算模块，用于根据所述采集量计算得到对应变流器的第一调制波信号，利用所述第一变流器的第一调制波信号驱动所述第一变流器的各桥臂，抑制所述第一变流器中频率低于预设值的环流；第二计算模块，用于根据所述第一变流器和所述第二变流器的并网电流计算差模环流，根据所述第二变流器的第一调制波信号和所述差模环流计算得到第二调制波信号，利用所述第二调制波信号驱动所述第二变流器的各桥臂，抑制所述第二变流器的环流。

11、可选地，在本技术的一个实施例中，所述采集量包括并网电流、电网侧相电压、基于锁相环得到的电网电压相位角和直流母线电压，所述第一计算模块进一步用于根据第一变流器的并网电流、所述电网侧相电压、所述电网电压相位角和所述直流母线电压计算得到所述第一变流器的第一调制波信号；根据第二变流器的并网电流、所述电网侧相电压、所述电网电压相位角和所述直流母线电压计算得到所述第二变流器的第一调制波信号。

12、可选地，在本技术的一个实施例中，所述第二计算模块进一步用于将所述第一变流器和所述第二变流器的并网电流进行坐标变换，得到两组电流，并根据所述两组电流计算各轴上的差模环流。

13、可选地，在本技术的一个实施例中，所述第二计算模块进一步用于将各轴上的差模环流经由pi调节器进行前馈补偿后，得用于抑制环流的控制量，叠加所述控制量和所述第一调制波信号得到所述第二调制波信号。

14、可选地，在本技术的一个实施例中，经由pi调节器进行前馈补偿后，dq轴各自的补偿量ydc、yqc的表达式为：

15、

16、

17、其中，ω是电网相电压的角频率，l是变流器的滤波电感，vdc是直流母线电压，iq2是第二变流器在q轴的输出电流，iq1是第一变流器在q轴的输出电流，id2是第二变流器在d轴的输出电流，id1是第一变流器在d轴的输出电流。

18、本技术第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的并联变流器的低频差模环流抑制方法。

19、本技术第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行，以用于实现如上述实施例所述的并联变流器的低频差模环流抑制方法。

20、由此，本技术至少具有如下有益效果：

21、通过获取第一变流器和第二变流器的采集量；根据采集量计算得到对应变流器的第一调制波信号，并利用第一变流器的第一调制波信号驱动第一变流器的各桥臂，抑制第一变流器中频率低于预设值的环流；再根据第一变流器和第二变流器的并网电流来计算差模环流，再根据反馈的环流值来生成控制量并注入至调制波，由此，利用差模环流反馈与调制波注入的方法，能有效实现差模环流的均衡抑制，避免出现三相环流不均衡的情况，简化计算量与控制复杂度，易于实现且能保证环流抑制效果，解决了相关技术中多个变流器单元由于调制波不一致而引起的低频环流的问题。

22、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。