Page 118 - 《中国电力》2026年第5期

2026 年 第 59 卷

波 ∆U f Ⅰ − f Ⅱ 的影响。可以看出：1） 当偶数桥臂零 2） 随着零序交流电压初相位 θ 0 增大至 5π/6附近
dcm
序交流电压幅值 A 0y 接近 0 或与奇数桥臂零序交流 时，电压纹波 ∆U f Ⅰ − f Ⅱ 最小，约在 0 附近。3） 随
dcm
电压幅值 A 0x =0.052 1相近时，（ f Ⅰ − f Ⅱ ）次的低 着 零 序 交 流 电 压 初 相 位 θ 0 继 续 增 大 ， 电 压 纹 波
频直流电压纹波峰峰值 2∆U f Ⅰ −f Ⅱ 最大在 0.1 p.u.附 ∆U f Ⅰ − f Ⅱ 向负向增长。4） 零序交流电压初相位约
dcm dcm
近。2） 随着偶数桥臂零序交流电压幅值 A 0y 增大， 在 θ 0 =0和 θ 0 =11π/6附 近 时 ， 电 压 纹 波 ∆U f Ⅰ − f Ⅱ 最
dcm
直流电压纹波得到显著抑制，直至在 A 0y =0.028附 大。由于纹波叠加的原因， f Ⅰ −f Ⅱ 约为
2∆U
dcm 0.2 p.u.
近时，（ f Ⅰ − f Ⅱ ）次的低频直流电压纹波最小，
和–0.2 p.u.附近。5） 仿真结果与理论计算的低频
约 0.01 p.u.以下。3） 仿真结果与理论计算的低频
直流电压纹波变化趋势一致。
直流电压纹波变化趋势一致。 综 上 所 述 ， 零 序 交 流 电 压 幅 值 A 0y 和 初 相 位
dcm 0.10 计算结果； θ 0 ，与低频直流电压纹波 ∆U dcm 之间的变化规律，
f Ⅰ − f Ⅱ
子模块电容电压低频纹波峰峰值2ΔU f Ⅰ −f Ⅱ/p.u. 0.08 理及特征。由于直流电压纹波的仿真波形中存在
符合本文提出的基于注入零序环流的纹波抑制机
0.09
仿真结果
0.07
f Ⅰ 、
2 f Ⅱ 、
2 f Ⅰ 、
f Ⅰ − f Ⅱ 等 多 频 率
f Ⅰ + f Ⅱ 和
f Ⅱ 、
0.06
0.05
电压纹波的复合，影响对低频直流电压纹波分析
0.04
精度。
0.03

0.02
5.3 复合控制策略的仿真验证
Hexverter 复合控制策
图
验证了本文提出的
8
偶数桥臂注入零序电压幅值A 0y /p.u.
0.01 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 略对电压纹波抑制的效果，主要控制参数如表 2
所示。在 t 时刻前，不投入直流电压纹波抑制控
1
图 6 直流电压纹波与注入零序交流电压幅值的关系
1
Fig. 6 Relationship between DC voltage ripple and zero- 制环节，在 t 时刻，投入直流电压纹波抑制控制
sequence AC voltage magnitude 环节。

直流电压纹波 ∆U f Ⅰ − f Ⅱ 与注入零序交流电压相 从图 8 各子模块电容电压波形可以分析得出：
dcm
位 θ 0 之间的关系如图 7 所示。计算和仿真中，保 1） 在投入直流电压纹波抑制控制前，电容电压
持 A 0x 和 A 0y 为 0.521 和 0.027 5 p.u.不变，仅改变零序 存在显著的多频率纹波，其中最低次纹波为 10 Hz
交流电压初相位 θ 0 ，可以分析零序交流电压初相 （f -f =60 Hz-50 Hz），且最低次纹波幅值最显著，
Ⅱ I
位 θ 0 对特定次电容电压纹波 ∆U f Ⅰ − f Ⅱ 抑制的效果。 峰值约为 0.096 p.u.。2） 在投入直流电压纹波抑
dcm
图中可以看出：1） 随着零序交流电压初相 制控制后，直流电压纹波得到显著抑制，纹波幅
位 θ 0 由 0 逐步增大，电压纹波 ∆U f Ⅰ − f Ⅱ 逐步减小。 值 从 0.096 p.u.下 降 到 0.01 p.u.以 下 ， 下 降 约 90%。
dcm
3） 投入直流电压纹波抑制控制环节前后，各个
子模块电容电压低频纹波峰峰值2ΔU f Ⅰ −f Ⅱ/p.u. −0.05 0 5π/6 电压均衡控制环节的控制效果。 2 所 示 。 仿 真
dcm 0.25 计算结果； 桥臂子模块的电容电压基本保持均衡，说明本文
0.20
提出的直流电压纹波抑制控制环节不会影响直流
仿真结果
0.15
0.10
Hexverter 复合控制策
展示了本文提出的
0.05
图
9
略 的 适 应 性 ， 主 要 控 制 参 数 如 表
中，保持直流电压纹波抑制控制环节持续投入，
−0.10
−0.15
2
−0.20
0.6 p.u.跳变至
1.0 p.u.。
−0.25
0 0.8 1.8 2.8 3.8 11π/6 4.8 5.8 在 率由 t 时刻，Hexverter 与交流系统Ⅱ交换的有功功
从图 9 的 Hexverter 与交流系统Ⅰ和Ⅱ的电压
零序交流电压初相位θ 0
和电流波形可以分析得出：1） 在 t 时刻前后，
2
图 7 直流电压纹波与注入零序交流电压初相位的关系
Hexverter 均能稳定运行。2） 在 t 时刻，交流系统
2
Fig. 7 Relationship between DC voltage ripple and zero-
sequence AC voltage phase Ⅰ和Ⅱ的 u Iabc and u Ⅱabc 仅存在极小的扰动，而 i Iabc
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