1.一种模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,包括:建立相间循环电流模型,根据扩展状态观测器和相间循环电流模型,建立相间总投入子模块电压观测器;
建立相间总投入子模块电压观测器下的相间循环电流观测器;
通过分别设置在换流器上桥臂和下桥臂的电流传感器测得的电流,计算换流器相间循环电流,在相间循环电流观测器的观测值为相间循环电流的实际值时,得到相间循环电流的变化率;
根据相间循环电流的变化率和相间循环电流模型,得到相间总投入子模块电压的观测值;
通过电压传感器测得的上桥臂电压的测量值,建立上桥臂子模块电压观测器;
利用相间总投入子模块电压的观测值和上桥臂电压的测量值之间的差值,修正下桥臂子模块电压观测器的观测值,建立下桥臂子模块电压观测器。
2.根据权利要求1所述的模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,所述相间循环电流模型为:
其中,Udc表示直流侧电压,icm表示相间循环电流,Rs表示桥臂电阻,Ls表示桥臂电感,Nusm表示子模块电压。
3.根据权利要求2所述的模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,所述相间总投入子模块电压观测器为:
其中,Z1表示相间循环电流的观测值,Z2表示Z1的变化率,Z3表示Z2的变化率,变量下标(t)表示当前观测周期下变量的观测值,变量下标(t+1)表示下一个观测周期下变量的观测值,Ts表示观测周期,e表示跟踪误差,δ表示滤波因子,β表示反馈增益,fe和fe1表示最优控制函数根据误差输出的补偿值,最优控制函数fal为:其中,α表示非线性因子,sgn表示符号函数。
4.根据权利要求3所述的模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,所述相间循环电流观测器为:
Z1(t+1)=Z1(t)+Ts(Z2(t)‑β1e)。
5.根据权利要求4所述的模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,所述相间循环电流为:
其中,iu表示上桥臂电流传感器测得的电流,il表示下桥臂电流传感器测得的电流;
所述相间循环电流的变化率为:
6.根据权利要求5所述的模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,所述相间总投入子模块电压的观测值为:
其中, 表示相间总投入子模块电压的观测值。
7.根据权利要求6所述的模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,所述上桥臂子模块电压观测器为:
其中,gi表示第i个子模块的投切状态,Z1i表示第i个子模块的观测电压,Z2i表示Z1i的变化率,Usensor表示电压传感器测得的上桥臂电压的测量值,iu表示上桥臂电流,il表示下桥臂电流,C表示子模块电容值。
8.根据权利要求7所述的模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,所述下桥臂子模块电压观测器为:
9.根据权利要求8所述的模块化多电平换流器子模块观测方法,其特征在于,还包括:建立子模块电压模型:
其中,Usm(i)(t)表示子模块电压,i(t)表示子模块所在桥臂的桥臂电流。
10.一种模块化多电平换流器子模块观测装置,其特征在于,包括相间总投入子模块电压观测器单元、上桥臂子模块电压观测器单元和下桥臂子模块电压观测器单元,其中:所述相间总投入子模块电压观测器单元,用于建立相间循环电流模型,根据扩展状态观测器和相间循环电流模型,建立相间总投入子模块电压观测器;建立相间总投入子模块电压观测器下的相间循环电流观测器;通过分别设置在换流器上桥臂和下桥臂的电流传感器测得的电流,计算换流器相间循环电流,在相间循环电流观测器的观测值为相间循环电流的实际值时,得到相间循环电流的变化率;根据相间循环电流的变化率和相间循环电流模型,得到相间总投入子模块电压的观测值;
所述上桥臂子模块电压观测器单元,用于通过电压传感器测得的上桥臂电压的测量值,建立上桥臂子模块电压观测器;
所述下桥臂子模块电压观测器单元,用于利用相间总投入子模块电压的观测值和上桥臂电压的测量值之间的差值,修正下桥臂子模块电压观测器的观测值,建立下桥臂子模块电压观测器。