背靠背交交变频器及其启动和正常运行控制方法

1.本发明涉及新能源发电和柔性输电技术领域，特别涉及背靠背交交变频器及其启动和正常运行控制方法。


背景技术：

2.我国的海上风电资源丰富，并且靠近东南部负荷中心，可以就近消纳，因此其具有广阔的发展前景。为了获得更大的海域和更稳定的风能，远海风电的开发已经成为世界各国的重点方向。我国也将大力发展和建设位于远海海域的大规模海上风电场。在海上风电场离岸距离越来越远、容量越来越大的背景下，如何将海上风电经济和可靠地输送到岸上就成为所面临的关键问题。由于电缆电容充电电流问题，工频交流输电技术只适合近距离海上风电输送。高压直流输电方式适用于远距离输电，但是需要设置海上换流平台，用于放置千兆瓦级的换流器、大容量变压器及其附属设备，导致海上换流平台体积重量庞大的问题，极大增加了建设难度和成本，并且海上换流平台也存在运行维护成本较高的问题。低频交流输电技术通过降低输电频率，可以克服工频交流输电技术的输电距离短的问题。与直流输电技术相比，无需在海上安置换流平台，只需在岸上安置交交变频器，可以避免海上换流平台造价高和建设难度大的问题，并可以节省运行过程中海上平台的维护费用，提升海上风电送出系统的整体经济性。在中远距离大容量海上风电送出的应用场景中，低频交流输电技术已被认为是直流输电的有益补充，具有良好的工程应用前景。高压大功率交交变频器用于实现海上低频交流传输和岸上工频交流电网之间的连接和功率转换，是低频交流输电系统的核心设备，其成本和占地是决定低频交流输电系统的经济性和可行性的最关键因素之一。海上低频交流输电的发展和工程实用化仍亟需更为紧凑化、低成本的新型交交变频器方案。
3.根据是否存在直流母线，现有的交交换流器的技术方案可以分为无直流环节的交-交变频器和交-直-交背靠背变频器。目前主流的无直流环节的交-交变频器拓扑是模块化多电平矩阵换流器(modular multilevel matrix converter，m3c)，其具有能量转换效率高、所需桥臂少和电容用量少等优点。然而其缺点主要在于：一是m3c必须要采用全桥类子模块，导致其器件用量较大；二是由于m3c内部环流通道众多，其9个桥臂之间存在高度耦合，因此造成其控制策略十分复杂；三是由于不存在中间直流环节，m3c无法借助于低成本、技术成熟的陆上直流耗能装置来实现受端电网低电压穿越；四是m3c在高电压大容量输电领域缺乏工程实践，基于其的海上风电输电技术的应用可行性及技术适应性还需进一步检验。
4.相较于m3c，基于双端mmc的交-直-交背靠背变频器(back-to-back mmc，btb-mmc)具有技术成熟、工程实践丰富等优点，然而其子模块数量多、电容用量大等缺点对系统轻量化造成了不利影响，严重影响了系统的经济性。特别是其低频侧mmc的子模块电容将由于运行频率的降低而显著增大。例如，当低频为50/3hz时，低频mmc的子模块电容应扩大为原来的3倍，这将明显增加交交变频站的成本与占地面积。
5.鉴于btb-mmc结构的上述不足，有研究提出在低频侧采用二极管整流器的背靠背变频器(back-to-back diode rectifier，btb-dr)，该拓扑可以大幅降低器件成本和储能要求，以实现陆上交交变频器的轻量化。但是由于dr的不控整流特性，导致其无法为海上风机提供同步并网交流电压，需要风电机组运行于工程技术尚未成熟的构网型控制模式。同时dr在正常运行时会消耗大量无功和产生谐波，需要为其配置占地较大的无功补偿以及滤波设备。另外，btb-dr的拓扑难以实现风电场的黑启动，还需要加装额外黑启动装置，进一步增加了额外投资和占地需求。


技术实现要素：

6.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
7.为此，本发明的第一个目的在于提出一种背靠背交交变频器，能够为海上风机提供同步并网交流电压，无需配置占地较大的无功补偿以及滤波设备，较为容易实现风电场的黑启动。
8.为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种背靠背交交变频器，包括低频侧交流开关、低频二极管整流器、低频辅助模块化多电平换流器、低频辅助变压器、工频侧交流开关、工频模块化多电平换流器、启动辅助二极管整流器、启动辅助变压器；
9.背靠背交交变频器的三相低频交流输入端经低频侧交流开关连接至低频二极管整流器的交流输入端和低频辅助变压器的原边；
10.低频辅助变压器的副边连接至低频辅助模块化多电平换流器的交流输入端，低频二极管整流器的直流正端连接至工频模块化多电平换流器的直流正端，低频二极管整流器的直流负端与低频辅助模块化多电平换流器的直流正端和启动辅助二极管整流器的直流正端相连接；
11.低频辅助模块化多电平换流器的直流负端与工频模块化多电平换流器的直流负端和启动辅助二极管整流器的直流负端相连接，工频模块化多电平换流器的交流输出端与启动辅助变压器的原边相连接，再经工频侧交流开关连接至背靠背交交变频器的三相工频交流输出端，启动辅助变压器的副边与启动辅助二极管整流器的交流输入端相连。
12.本发明实施例的背靠背交交变频器，能够为海上风机提供同步并网交流电压，无需配置占地较大的无功补偿以及滤波设备，较为容易实现风电场的黑启动。
13.另外，根据本发明上述实施例的背靠背交交变频器，还可以具有以下附加的技术特征：
14.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述低频二极管整流器包括整流变压器和二极管。
15.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述低频辅助模块化多电平换流器的每一相包括第一上桥臂和下桥臂，低频辅助模块化多电平换流器每一相的每个桥臂包括多个半桥型子模块和多个全桥型子模块。
16.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述工频模块化多电平换流器的每一相包括第二上桥臂和下桥臂，工频模块化多电平换流器每一相的每个桥臂包括多个半桥型子模块。
17.进一步地，在本发明的一个实施例中，所述低频辅助模块化多电平换流器和所述
工频模块化多电平换流器的每一相的上桥臂下端和下桥臂上端各通过电感连接，电感中点作为当前相的交流输入端；所有相的上桥臂上端连接作为直流正端，所有相的下桥臂下端连接作为直流负端。
18.本发明的第二个目的在于提出一种背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法。
19.为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法，包括：
20.闭合工频侧交流开关，进行工频模块化多电平换流器的子模块电容充电；
21.通过启动辅助二极管整流器输出直流电压，进行低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容充电；
22.启动工频模块化多电平换流器，使工频模块化多电平换流器运行于定直流电压控制模式，将工频模块化多电平换流器的直流电压控制为直流电压额定值；
23.闭合低频侧交流开关，启动低频辅助模块化多电平换流器，使低频辅助模块化多电平换流器运行于定交流电压和频率模式，将低频辅助模块化多电平换流器交流侧频率控制为低频侧额定频率，并将低频辅助模块化多电平换流器交流侧电压由初始值增大到低频交流电压额定值；
24.完成背靠背交交变频器的启动，转为正常运行控制模式。
25.进一步地，所述正常运行控制模式，包括对低频辅助模块化多电平换流器的控制，包括：
26.基于预设的低频交流频率目标值得到低频交流电压同步角；
27.基于三相低频交流电压瞬时值得到低频交流电压基波有效值，并提取其中的低频交流电压谐波分量；
28.根据低频交流电压基波目标值和低频交流电压基波有效值计算得到交流电压基波偏差信号；
29.基于交流电压基波偏差信号得到交流输出电压基波幅值参考值；
30.根据交流输出电压基波幅值参考值和低频交流电压同步角计算得到三相交流输出电压基波瞬时值参考值；
31.根据低频交流电压谐波分量得到三相交流输出电压谐波瞬时值参考值；
32.根据三相交流输出电压基波瞬时值参考值和三相交流输出电压谐波瞬时值参考值，以得到总的三相交流输出电压瞬时值参考值；
33.基于低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容电压偏差信号得到低频辅助模块化多电平换流器直流电压目标值；
34.根据总的三相交流输出电压瞬时值参考值和低频辅助模块化多电平换流器直流电压目标值，计算得到低频辅助模块化多电平换流器多个桥臂的参考电压；
35.将低频辅助模块化多电平换流器多个桥臂的参考电压进行脉冲宽度调制以输出得到低频辅助模块化多电平换流器的控制脉冲信号。
36.本发明实施例的背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法，能够为海上风机提供同步并网交流电压，无需配置占地较大的无功补偿以及滤波设备，较为容易实现风电场的黑启动。
37.本发明的第三个目的在于提出一计算机设备，包括处理器和存储器；
38.其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法。
39.本发明的第四个目的在于提出一种非临时性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时实现背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法。
40.本发明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，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
41.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
42.图1为根据本发明一个实施例的背靠背交交变频器的结构示意图；
43.图2为根据本发明一个实施例的背靠背交交变频器中的低频二极管整流器结构示意图；
44.图3为根据本发明一个实施例的背靠背交交变频器中的低频辅助模块化多电平换流器结构示意图；
45.图4为根据本发明一个实施例的背靠背交交变频器中的模块化多电平换流器中的半桥子模块结构图；
46.图5为根据本发明一个实施例的背靠背交交变频器中的模块化多电平换流器中的全桥子模块结构图；
47.图6为根据本发明一个实施例的背靠背交交变频器中的工频模块化多电平换流器结构示意图；
48.图7为根据本发明一个实施例的背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法流程图；
49.图8为根据本发明一个实施例的背靠背交交变频器中的低频辅助模块化多电平换流器正常运行控制方法流程图；
50.图9为根据本发明一个实施例的计算机设备。
具体实施方式
51.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
52.下面参照附图描述根据本发明实施例提出的背靠背交交变频器、启动和正常运行控制方法、设备和存储介质。
53.图1是本发明一个实施例的背靠背交交变频器的结构示意图。
54.如图1所示，该方背靠背交交变频器包括：低频侧交流开关100、低频二极管整流器200、低频辅助模块化多电平换流器300、低频辅助变压器400、工频侧交流开关500、工频模块化多电平换流器600、启动辅助二极管整流器700、启动辅助变压器800。背靠背交交变频器的三相低频交流输入端经低频侧交流开关100连接至低频二极管整流器200的交流输入
端和低频辅助变压器400的原边；低频辅助变压器400的副边连接至低频辅助模块化多电平换流器300的交流输入端；低频二极管整流器200的直流正端连接至工频模块化多电平换流器600的直流正端；低频二极管整流器200的直流负端与低频辅助模块化多电平换流器300的直流正端和启动辅助二极管整流器700的直流正端相连接；低频辅助模块化多电平换流器300的直流负端与工频模块化多电平换流器600的直流负端和启动辅助二极管整流器700的直流负端相连接；工频模块化多电平换流器600的交流输出端与启动辅助变压器800的原边相连接，再经工频侧交流开关500连接至背靠背交交变频器的三相工频交流输出端；启动辅助变压器800的副边与启动辅助二极管整流器700的交流输入端相连。
55.在本发明的一个实施例中，低频二极管整流器200如图2所示，包括整流变压器1、整流变压器2和二极管d1～d12。
56.在本发明的一个实施例中，低频辅助模块化多电平换流器300如图3所示，每一相包括上桥臂和下桥臂，每个桥臂分别由k个半桥型子模块和m个全桥型子模块级联构成，每一相的上桥臂下端和下桥臂上端各通过一个电感l连接在一起，电感中点成为该相的交流输入端，所有相的上桥臂上端连接在一起成为直流正端，所有相的下桥臂下端连接在一起成为直流负端。
57.在本发明的一个实施例中，低频辅助模块化多电平换流器300的半桥子模块如图4所示，包括开关s1～s2，二极管d1～d2，直流电容c1。低频辅助模块化多电平换流器300的全桥子模块如图5所示，包括开关s1～s4，二极管d1～d4，直流电容c1。
58.在本发明的一个实施例中，工频模块化多电平换流器600如图6所示，工频模块化多电平换流器600的每一相包括上桥臂和下桥臂，每个桥臂分别由n个半桥型子模块级联构成，每一相的上桥臂下端和下桥臂上端各通过一个电感l连接在一起，电感中点成为该相的交流输入端，所有相的上桥臂上端连接在一起成为直流正端，所有相的下桥臂下端连接在一起成为直流负端。工频模块化多电平换流器600的半桥子模块如图4所示。
59.通过本发明实施例的背靠背交交变频器，能够为海上风机提供同步并网交流电压，无需配置占地较大的无功补偿以及滤波设备，较为容易实现风电场的黑启动。并且该系统控制简单、成本低、动态控制性能好、谐波低、效率高、控制简单等优势。
60.其次参照附图描述根据本发明实施例提出的背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法。
61.图7是本发明一个实施例的背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法的流程图。
62.如图7所示，该方法包括以下步骤：
63.s1，闭合工频侧交流开关，进行工频模块化多电平换流器的子模块电容充电；
64.s2，通过启动辅助二极管整流器输出直流电压，进行低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容充电；
65.s3，启动工频模块化多电平换流器，使工频模块化多电平换流器运行于定直流电压控制模式，将工频模块化多电平换流器的直流电压控制为直流电压额定值；
66.s4，闭合低频侧交流开关，启动低频辅助模块化多电平换流器，使低频辅助模块化多电平换流器运行于定交流电压和频率模式，将低频辅助模块化多电平换流器交流侧频率控制为低频侧额定频率，并将低频辅助模块化多电平换流器交流侧电压由初始值增大到低
频交流电压额定值；
67.s5，完成背靠背交交变频器的启动，转为正常运行控制模式。
68.进一步地，图8为背靠背交交变频器中的低频辅助模块化多电平换流器正常运行控制方法示意图，如图8所示：
69.(1)设定低频交流频率目标值为ω
ref2
，将低频交流频率目标值ω
ref2
送入积分器，得到低频交流电压同步角θ；
70.(2)采集三相低频交流电压瞬时值u
sa2
、u
sb2
、u
sc2
，计算得到低频交流电压基波有效值u
s2(1)
；
71.(3)设定低频交流电压基波目标值为u
s2_ref(1)
，根据低频交流电压基波有效值u
s2(1)
，计算交流电压基波偏差信号δu
s(1)
＝u
s2_ref(1)-u
s2(1)
；
72.(4)将上述交流电压基波偏差信号δu
s(1)
通过比例积分控制器后，得到交流输出电压基波幅值参考值e
ac2_ref(1)
；
73.(5)根据上述交流输出电压基波幅值参考值e
ac2_ref(1)
，以及交流电压同步角θ，计算得到三相交流输出电压基波瞬时值参考值u
a2_ref(1)
、u
b2_ref(1)
、u
b2_ref(1)
：
[0074][0075]
(6)由三相低频交流电压瞬时值u
sa2
、u
sb2
、u
sc2
，提取其中的低频交流电压谐波分量u
abc2(h)
；
[0076]
(7)将低频交流电压谐波分量u
abc2(h)
每相与0作差后，再通过有源滤波控制器，得到三相交流输出电压谐波瞬时值参考值u
a2_ref(h)
、u
b2_ref(h)
、u
b2_ref(h)
；
[0077]
(8)将三相交流输出电压基波瞬时值参考值u
a2_ref(1)
、u
b2_ref(1)
、u
b2_ref(1)
和三相交流输出电压谐波瞬时值参考值u
a2_ref(h)
、u
b2_ref(h)
、u
b2_ref(h)
进行求和运算得到总的三相交流输出电压瞬时值参考值u
a2_ref
、u
b2_ref
、u
c2_ref
；
[0078]
(9)设定低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容电压目标值为u
cap2_ref
，采集低频辅助模块化多电平换流器所有子模块电容电压计算得到子模块电容电压平均值u
cap2
，计算子模块电容电压偏差信号δu
cap
＝u
cap2-u
cap2_ref
；
[0079]
(10)将上述子模块电容电压偏差信号δu
cap
通过比例分控制器后，得到低频辅助模块化多电平换流器直流电压目标值e
dc2_ref
；
[0080]
(11)根据上述总的三相交流输出电压瞬时值参考值u
a2_ref
、u
b2_ref
、u
c2_ref
，以及直流电压参考值e
dc2_ref
，计算得到低频辅助模块化多电平换流器6个桥臂的参考电压u
ap2_ref
、u
an2_ref
、u
bp2_ref
、u
bn2_ref
、u
cp2_ref
、u
cn2_ref
：
[0081][0082]
[0083][0084][0085][0086][0087]
(12)将上述低频辅助模块化多电平换流器6个桥臂的参考电压u
ap2_ref
，u
an2_ref
，u
bp2_ref
，u
bn2_ref
，u
cp2_ref
，u
cn2_ref
送入脉冲宽度调制环节，得到低频辅助模块化多电平换流器的控制脉冲信号。
[0088]
进一步地，将工频模块化多电平换流器运行于定直流电压控制模式，将工频模块化多电平换流器的直流电压控制为直流电压额定值u
dcn
。
[0089]
根据本发明实施例提出的背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法，能够为海上风机提供同步并网交流电压，无需配置占地较大的无功补偿以及滤波设备，较为容易实现风电场的黑启动。并且该方法使得系统具有控制简单、成本低、动态控制性能好、谐波低、效率高、控制简单等优势。
[0090]
为了实现上述实施例的方法，本发明还提供了一种计算机设备，如图9所示，该计算机设备600包括存储器601、处理器602；其中，所述处理器602通过读取所述存储器601中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现上文所述背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法的各个步骤。
[0091]
为了实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性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时，实现如前述实施例所述的背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法。
[0092]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0093]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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是必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0094]
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种背靠背交交变频器，其特征在于，包括：低频侧交流开关、低频二极管整流器、低频辅助模块化多电平换流器、低频辅助变压器、工频侧交流开关、工频模块化多电平换流器、启动辅助二极管整流器、启动辅助变压器；背靠背交交变频器的三相低频交流输入端经低频侧交流开关连接至低频二极管整流器的交流输入端和低频辅助变压器的原边；低频辅助变压器的副边连接至低频辅助模块化多电平换流器的交流输入端，低频二极管整流器的直流正端连接至工频模块化多电平换流器的直流正端，低频二极管整流器的直流负端与低频辅助模块化多电平换流器的直流正端和启动辅助二极管整流器的直流正端相连接；低频辅助模块化多电平换流器的直流负端与工频模块化多电平换流器的直流负端和启动辅助二极管整流器的直流负端相连接，工频模块化多电平换流器的交流输出端与启动辅助变压器的原边相连接，再经工频侧交流开关连接至背靠背交交变频器的三相工频交流输出端，启动辅助变压器的副边与启动辅助二极管整流器的交流输入端相连。2.根据权利要求1所述的背靠背交交变频器，其特征在于，所述低频二极管整流器包括整流变压器和二极管。3.根据权利要求1所述的背靠背交交变频器，其特征在于，所述低频辅助模块化多电平换流器的每一相包括第一上桥臂和下桥臂，低频辅助模块化多电平换流器每一相的每个桥臂包括多个半桥型子模块和多个全桥型子模块。4.根据权利要求3所述的背靠背交交变频器，其特征在于，所述工频模块化多电平换流器的每一相包括第二上桥臂和下桥臂，工频模块化多电平换流器每一相的每个桥臂包括多个半桥型子模块。5.根据权利要求4所述的背靠背交交变频器，其特征在于，所述低频辅助模块化多电平换流器和所述工频模块化多电平换流器的每一相的上桥臂下端和下桥臂上端各通过电感连接，电感中点作为当前相的交流输入端；所有相的上桥臂上端连接作为直流正端，所有相的下桥臂下端连接作为直流负端。6.应用于权利要求1-5中任一一项所述的一种背靠背交交变频器的启动和正常运行控制方法，其特征在于，包括：闭合工频侧交流开关，进行工频模块化多电平换流器的子模块电容充电；通过启动辅助二极管整流器输出直流电压，进行低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容充电；启动工频模块化多电平换流器，使工频模块化多电平换流器运行于定直流电压控制模式，将工频模块化多电平换流器的直流电压控制为直流电压额定值；闭合低频侧交流开关，启动低频辅助模块化多电平换流器，使低频辅助模块化多电平换流器运行于定交流电压和频率模式，将低频辅助模块化多电平换流器交流侧频率控制为低频侧额定频率，并将低频辅助模块化多电平换流器交流侧电压由初始值增大到低频交流电压额定值；完成背靠背交交变频器的启动，转为正常运行控制模式。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述正常运行控制模式，包括对低频辅助模块化多电平换流器的控制，包括：
基于预设的低频交流频率目标值得到低频交流电压同步角；基于三相低频交流电压瞬时值得到低频交流电压基波有效值，并提取其中的低频交流电压谐波分量；根据低频交流电压基波目标值和低频交流电压基波有效值计算得到交流电压基波偏差信号；基于交流电压基波偏差信号得到交流输出电压基波幅值参考值；根据交流输出电压基波幅值参考值和低频交流电压同步角计算得到三相交流输出电压基波瞬时值参考值；根据低频交流电压谐波分量得到三相交流输出电压谐波瞬时值参考值；根据三相交流输出电压基波瞬时值参考值和三相交流输出电压谐波瞬时值参考值，以得到总的三相交流输出电压瞬时值参考值；基于低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容电压偏差信号得到低频辅助模块化多电平换流器直流电压目标值；根据总的三相交流输出电压瞬时值参考值和低频辅助模块化多电平换流器直流电压目标值，计算得到低频辅助模块化多电平换流器多个桥臂的参考电压；将低频辅助模块化多电平换流器多个桥臂的参考电压进行脉冲宽度调制以输出得到低频辅助模块化多电平换流器的控制脉冲信号。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容电压偏差信号，包括：获取低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容电压目标值；基于低频辅助模块化多电平换流器所有子模块电容电压得到子模块电容电压平均值；基于所述子模块电容电压目标值和所述子模块电容电压平均值计算得到所述子模块电容电压偏差信号。9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器和存储器；其中，所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与所述可执行程序代码对应的程序，以用于实现如权利要求6-8中任一项所述的启动和正常运行控制方法。10.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求6-8中任一项所述的启动和正常运行控制方法。

技术总结
本发明提出背靠背交交变频器及其启动和正常运行控制方法，其中，该方法包括：进行工频模块化多电平换流器的子模块电容充电以及低频辅助模块化多电平换流器的子模块电容充电；将工频模块化多电平换流器的直流电压控制为直流电压额定值；启动低频辅助模块化多电平换流器，使低频辅助模块化多电平换流器运行于定交流电压和频率模式，将低频辅助模块化多电平换流器交流侧频率控制为低频侧额定频率，并将低频辅助模块化多电平换流器交流侧电压由初始值增大到低频交流电压额定值；完成背靠背交交变频器的启动，转为正常运行控制模式。本发明能够为海上风机提供同步并网交流电压，无需配置占地较大的无功补偿以及滤波设备，较为容易实现风电场的黑启动。易实现风电场的黑启动。易实现风电场的黑启动。


技术研发人员：宋强 余宙 赵彪 余占清 曾嵘 屈鲁
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：2023.05.18
技术公布日：2023/8/9