1.一种级联型直流变压器控制方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、获取级联H桥单元平均值电压误差信号和直流输出侧电压误差信号;获取级联型直流变压器实时的直流输出侧电压,对直流输出侧电压进行滞环控制;将直流输出侧电压与该滞环控制的电压阈值进行比较;其中,滞环控制的电压阈值包括电压上限阈值和电压下限阈值;S2、判断直流输出侧电压与电压下限阈值的大小,若直流输出侧电压低于电压下限阈值,解锁后级LLC谐振型变换器并以占空比变化斜率输出至额定占空比;同时,滞环控制输出由1变为0,经逻辑取反控制由0变为1,随后边沿触发,将直流输出侧电压误差信号经比例积分处理后的信号与级联H桥单元平均值电压误差信号叠加,叠加后的信号经比例积分处理,将比例积分处理后的信号作为有功电流指令信号传输给后处理单元,则级联型直流变压器控制模式由级联H桥单元稳压控制模式切换为输出侧电压稳压控制模式;若直流输出侧电压高于等于电压下限阈值,则启动S3;S3、判断直流输出侧电压是否高于电压上限阈值;若直流输出侧电压高于电压上限阈值,封锁LLC谐振型变换器驱动脉冲,后级LLC谐振型变换器处于暂时性闭锁阶段,同时,滞环控制输出由0变为1,经逻辑取反控制由1变为0,随后边沿触发,将级联H桥单元平均值电压误差信号进行比例积分处理,将比例积分处理后的信号作为有功电流指令信号传输给后处理单元,则级联型直流变压器处于级联H桥单元稳压控制模式;若直流输出侧电压低于等于电压上限阈值,则同S2中直流输出侧电压低于电压下限阈值时的情况,切换为输出侧电压稳压控制模式;获取无功电流指令信号,后处理单元将有功电流指令信号和无功电流指令信号进行处理,生成级联H桥单元的驱动脉冲,采用载波移相调制方式实现对三相级联H桥单元的控制。
2.根据权利要求1所述的一种级联型直流变压器控制方法,其特征在于,S1中,级联H桥单元平均值电压误差信号的获取过程为:获取级联H桥单元平均值电压指令信号U dchigh_ref 和级联H桥单元平均值电压采样反馈值U dc_high ,经过作差运算,输出级联H桥单元平均值电压误差信号。
3.根据权利要求1所述的一种级联型直流变压器控制方法,其特征在于,S1中,直流输出侧电压误差信号的获取过程为:获取直流输出侧电压指令信号U dout_ref 和直流输出侧电压采样反馈值U dc_out ,经过作差运算,输出直流输出侧电压误差信号。
4.根据权利要求1所述的一种级联型直流变压器控制方法,其特征在于,S2中,占空比变化斜率设为K,计算式为:K=(De-Dn)×f/M;其中,De为额定占空比,Dn为初始占空比,f为开关频率,M为额定占空比阶段设定的周期数。
5.一种级联型直流变压器控制系统,其特征在于,包括有功功率控制单元、无功功率控制单元、后处理单元和载波移相调制单元;有功功率控制单元包括输出侧电压稳压控制单元、输出电压滞环控制单元、级联H桥单元稳压控制单元和乘法器;输出侧电压稳压控制单元,用于先得到直流输出侧电压误差信号,再将直流输出侧电压误差信号进行比例积分处理,输出第一误差信号;级联H桥单元稳压控制单元,用于先得到级联H桥单元平均值电压误差信号,再将级联H桥单元平均值电压误差信号进行比例积分处理,输出第二误差信号;乘法器,用于将第一误差信号与输出电压滞环控制单元的输出信号相乘,作为乘法器的输出信号;输出电压滞环控制单元包含依次连接的滞环子单元、逻辑取反控制子单元和边沿触发控制子单元;滞环子单元,用于获取级联型直流变压器实时的直流输出侧电压,并判断直流输出侧电压与电压下限阈值的大小,对直流输出侧电压进行滞环控制,将直流输出侧电压与该滞环控制的电压阈值进行比较;其中,滞环控制的电压阈值包括电压上限阈值和电压下限阈值;若直流输出侧电压低于电压下限阈值,滞环控制输出由1变为0,经逻辑取反控制由0变为1,随后边沿触发,将直流输出侧电压误差信号经比例积分处理后的信号与级联H桥单元平均值电压误差信号叠加,叠加后的信号经比例积分处理,将比例积分处理后的信号作为有功电流指令信号传输给后处理单元,则级联型直流变压器控制模式由级联H桥单元稳压控制模式切换为输出侧电压稳压控制模式;同时,解锁后级LLC谐振型变换器并以占空比变化斜率输出至额定占空比;若直流输出侧电压高于等于电压下限阈值,则判断直流输出侧电压是否高于电压上限阈值;若直流输出侧电压高于电压上限阈值,封锁LLC谐振型变换器驱动脉冲,后级LLC谐振型变换器处于暂时性闭锁阶段,同时,滞环控制输出由0变为1,经逻辑取反控制由1变为0,随后边沿触发,将级联H桥单元平均值电压误差信号进行比例积分处理,将比例积分处理后的信号作为有功电流指令信号传输给后处理单元,则级联型直流变压器处于级联H桥单元稳压控制模式;若直流输出侧电压低于等于电压上限阈值,则同直流输出侧电压低于电压下限阈值时的情况,切换为输出侧电压稳压控制模式;无功功率控制单元,用于输出无功电流指令信号;后处理单元,用于将有功电流指令信号和无功电流指令信号进行处理,生成输入载波移相调制单元的电压调制信号;载波移相调制单元,用于将电压调制信号与载波进行比较,生成级联H桥单元的驱动脉冲信号,采用载波移相调制方式实现对三相级联H桥单元的控制。
6.根据权利要求5所述的一种级联型直流变压器控制系统,其特征在于,所述级联型直流变压器控制系统存储有无功功率指令Q _ref ;无功功率控制单元,包括依次连接的误差运算器和比例积分控制器PI3;误差运算器,用于将无功功率指令Q _ref 和获取到的无功功率实际值Q比较作差,得到误差值;比例积分控制器PI3,用于对误差值进行比例积分控制,得到无功电流指令信号。
7.根据权利要求5所述的一种级联型直流变压器控制系统,其特征在于,所述后处理单元包括电网电压前馈单元、电流前馈解耦单元及电压指令输出单元;电网电压前馈单元,用于生成电压前馈信号;电流前馈解耦单元,用于对获取到的有功电流反馈值和无功电流反馈值进行解耦控制,得到电流前馈解耦项;电压指令输出单元,用于根据有功电流指令信号、有功电流反馈信号、电压前馈信号和电流前馈解耦项生成电压调制信号,然后输入到载波移相调制单元。
8.根据权利要求7所述的一种级联型直流变压器控制系统,其特征在于,电流前馈解耦项分为有功电流前馈解耦项和无功电流前馈解耦项;有功电流前馈解耦项为wLi d ,无功电流前馈解耦项为wLi q ;其中,w为交流电网同步角频率,L为交流侧滤波电感;i d 为有功电流反馈值,i q 为无功电流反馈值。
9.根据权利要求8所述的一种级联型直流变压器控制系统,其特征在于,电网电压前馈单元包括d轴电压前馈单元和q轴电压前馈单元;d轴电压前馈单元用于生成第一电压前馈信号U d ;q轴电压前馈单元用于生成第二电压前馈信号U q ;U d 和U q 是三相交流电压ABC静止坐标系转换为dq旋转坐标系的分量,d轴分量对应U d ,q轴分量对应U q 。
10.根据权利要求9所述的一种级联型直流变压器控制系统,其特征在于,电压指令输出单元包括d轴电压指令输出单元和q轴电压指令输出单元;d轴电压指令输出单元,用于将有功电流指令信号与有功电流反馈信号作差、再经过比例积分控制器PI4后输出的信号,与第一电压前馈信号U d 和无功电流前馈解耦项wLi q 综合,构成d轴电压调制信号U d * ,然后输入到载波移相调制单元;q轴电压指令输出单元,用于将无功电流指令信号与无功电流反馈信号作差、再经过比例积分控制器PI5后输出的信号,与第二电压前馈信号U q 和有功电流前馈解耦项wLi d 综合,构成q轴电压调制信号Uq * ,然后输入到载波移相调制单元。