模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法

摘要

本发明提供了一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法，所述方法包括：采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，所述桥臂电流包括上桥臂电流和下桥臂电流；根据耦合电感的电感参数、桥臂电流、输出电流、二次谐波分量公式和四次谐波分量公式确定环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到桥臂环流；根据所述桥臂环流确定模块化多电平变换器的参考电压以对桥臂环流进行抑制。

权利要求

1.一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法，其特征在于，包括：采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，所述桥臂电流包括上桥臂电流和下桥臂电流；

根据耦合电感的电感参数、桥臂电流、输出电流、二次谐波分量公式和四次谐波分量公式确定环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到桥臂环流；

根据所述桥臂环流确定模块化多电平变换器的参考电压以对桥臂环流进行抑制。

2.根据权利要求1所述的模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法，其特征在于，所述方法进一步包括在采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，之前：将耦合电感等效为分立式电感；

确定等效的分立式电感模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压；

将所述桥臂的输出电压进行傅里叶展开，得到二次谐波分量公式和四次谐波分量公式。

3.根据权利要求2所述的模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法，其特征在于，所述将耦合电感等效为分立式电感具体包括：根据耦合电感的第一子电感、第二子电感、桥臂电流和输出电流确定耦合电感的压降；

根据耦合电感的压降将耦合电感等效为分立式电感。

4.根据权利要求2所述的模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法，其特征在于，所述确定等效的分立式电感模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压具体包括：

确定考虑了四倍频分量的耦合电感上桥臂电流和下桥臂电流；

根据预设开关函数确定上桥臂和下桥臂的开关函数并进行傅里叶展开，得到模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的任意电容的平均电流；

将所述平均电流进行傅里叶展开，并结合电容电抗得到上桥臂和下桥臂的子模块电压；

根据所述子模块电压和所述开关函数得到上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压。

5.根据权利要求1‑4任一项所述的模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法，其特征在于，所述二次谐波分量I2公式和四次谐波分量I4公式分别为：其中，A，B为参数，代表基波的相位角，N为每个桥臂中的子模块的个数，ω为变换器输出基波角频率，C为桥臂子模块电容值，Leq＝L1+L2±M，M表示耦合电感之间的互感，L1为耦合电感的第一子电感的电感值，L2为耦合电感的第二子电感的电感值，m表示调制比，Ia表示为交流侧输出电流的基波的有效值，Iad为桥臂电流中的直流分量。

6.一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统，其特征在于，包括：电流采集模块，用于采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，所述桥臂电流包括上桥臂电流和下桥臂电流；

环流确定模块，用于根据耦合电感的电感参数、桥臂电流、输出电流、二次谐波分量公式和四次谐波分量公式确定环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到桥臂环流；

环流抑制模块，用于根据所述桥臂环流确定模块化多电平变换器的参考电压以对桥臂环流进行抑制。

7.根据权利要求6所述的模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统，其特征在于，进一步包括模型建立模块，用于将耦合电感等效为分立式电感，确定等效的分立式电感模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压，将所述桥臂的输出电压进行傅里叶展开，得到二次谐波分量公式和四次谐波分量公式。

8.根据权利要求7所述的模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统，其特征在于，所述模型建立模块具体用于根据耦合电感的第一子电感、第二子电感、桥臂电流和输出电流确定耦合电感的压降；根据耦合电感的压降将耦合电感等效为分立式电感。

9.根据权利要求7所述的模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统，其特征在于，所述模型建立模块具体用于确定考虑了四倍频分量的耦合电感上桥臂电流和下桥臂电流；根据预设开关函数确定上桥臂和下桥臂的开关函数并进行傅里叶展开，得到模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的任意电容的平均电流；将所述平均电流进行傅里叶展开，并结合电容电抗得到上桥臂和下桥臂的子模块电压；根据所述子模块电压和所述开关函数得到上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压。

10.根据权利要求6‑9任一项所述的模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统，其特征在于，所述二次谐波分量公式和四次谐波分量公式分别为：其中，A，B为参数，代表基波的相位角，N为每个桥臂中的子模块的个数，ω为变换器输出基波角频率，C为桥臂子模块电容值，Leq＝L1+L2±M，M表示耦合电感之间的互感，L1为耦合电感的第一子电感的电感值，L2为耦合电感的第二子电感的电感值，m表示调制比，Ia表示为交流侧输出电流的基波的有效值，Iad为桥臂电流中的直流分量。

11.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，

所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1‑5任一项所述方法。

12.一种计算机可读介质，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1‑5任一项所述方法。

说明书

模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法

技术领域

[0001] 本发明涉及柔性直流输电技术领域，尤其涉及一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法。

背景技术

[0002] 模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter MMC)采用可控关断型电力电子器件和脉冲宽度调制技术(pulse width modulation，PWM)，既可以实现有功功率和
无功功率的独立控制，又能向无源网络供电，是一种新颖的多电平换流器，已成为当前国际
电力电子领域的研究热点。

[0003] MMC系统当中，存在内部环流，过大的桥臂环流会影响MMC的系统性能，严重时甚至影响MMC的稳定运行。由于耦合电感具有体积小，瞬态相应较快，额定饱和电流较高等优点，
目前许多电力电子领域的研究引入了耦合电感，研究证明这种耦合电感在相同环流抑制效
果的情况下，可以减少40％的体积和重量。但是，目前，对于采用耦合电感的模块化多电平
变换器暂态环流无法精确计算，无法准确确定其影响，会影响环流抑制效果。

发明内容

[0004] 本发明的一个目的在于提供一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法，将四倍频电流纳入考虑，显著提升环流计算的准确性。本发明的另一个目的在于提
供一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统。本发明还公开了一种计算机
设备。本发明还公开了一种可读介质。

[0005] 为了达到以上目的，本发明一方面公开了一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法，包括：

[0006] 采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，所述桥臂电流包括上桥臂电流和下桥臂电流；

[0007] 根据耦合电感的电感参数、桥臂电流、输出电流、二次谐波分量公式和四次谐波分量公式确定环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到桥臂环流；

[0008] 根据所述桥臂环流确定模块化多电平变换器的参考电压以对桥臂环流进行抑制。

[0009] 优选的，所述方法进一步包括在采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，之前：

[0010] 将耦合电感等效为分立式电感；

[0011] 确定等效的分立式电感模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压；

[0012] 将所述桥臂的输出电压进行傅里叶展开，得到二次谐波分量公式和四次谐波分量公式。

[0013] 优选的，所述将耦合电感等效为分立式电感具体包括：

[0014] 根据耦合电感的第一子电感、第二子电感、桥臂电流和输出电流确定耦合电感的压降；

[0015] 根据耦合电感的压降将耦合电感等效为分立式电感。

[0016] 优选的，所述确定等效的分立式电感模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压具体包括：

[0017] 确定考虑了四倍频分量的耦合电感上桥臂电流和下桥臂电流；

[0018] 根据预设开关函数确定上桥臂和下桥臂的开关函数并进行傅里叶展开，得到模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的任意电容的平均电流；

[0019] 将所述平均电流进行傅里叶展开，并结合电容电抗得到上桥臂和下桥臂的子模块电压；

[0020] 根据所述子模块电压和所述开关函数得到上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压。

[0021] 优选的，所述二次谐波分量公式和四次谐波分量公式分别为：

[0022]

[0023] 其中，A，B为参数，代表基波的相位角，N为每个桥臂中的子模块个数，ω为变换器输出基波角频率，C为桥臂子模块电容值，Leq＝L1+L2±M，M表示耦合电感之间的互感，L1为耦
合电感的第一子电感的电感值，L2为耦合电感的第二子电感的电感值，m表示调制比，Ia表示
为交流侧输出电流的基波的有效值，Iad为桥臂电流中的直流分量。

[0024] 本发明还公开了一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统，包括：

[0025] 电流采集模块，用于采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，所述桥臂电流包括上桥臂电流和下桥臂电流；

[0026] 环流确定模块，用于根据耦合电感的电感参数、桥臂电流、输出电流、二次谐波分量公式和四次谐波分量公式确定环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到
桥臂环流；

[0027] 环流抑制模块，用于根据所述桥臂环流确定模块化多电平变换器的参考电压以对桥臂环流进行抑制。

[0028] 优选的，进一步包括模型建立模块，用于将耦合电感等效为分立式电感，确定等效的分立式电感模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电
压，将所述桥臂的输出电压进行傅里叶展开，得到二次谐波分量公式和四次谐波分量公式。

[0029] 优选的，所述模型建立模块具体用于根据耦合电感的第一子电感、第二子电感、桥臂电流和输出电流确定耦合电感的压降；根据耦合电感的压降将耦合电感等效为分立式电
感。

[0030] 优选的，所述模型建立模块具体用于确定考虑了四倍频分量的耦合电感上桥臂电流和下桥臂电流；根据预设开关函数确定上桥臂和下桥臂的开关函数并进行傅里叶展开，
得到模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的任意电容的平均电流；将所述平均电流进行傅
里叶展开，并结合电容电抗得到上桥臂和下桥臂的子模块电压；根据所述子模块电压和所
述开关函数得到上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压。

[0031] 优选的，所述二次谐波分量公式和四次谐波分量公式分别为：

[0032]

[0033] 其中，A，B为参数， 代表基波的相位角，N为每个桥臂中的子模块个数，ω为变换器输出基波角频率，C为桥臂子模块电容值，Leq＝L1+L2±M，M表示耦合电感之间的互感，L1为
耦合电感的第一子电感的电感值，L2为耦合电感的第二子电感的电感值，m表示调制比，Ia表
示为交流侧输出电流的基波的有效值，Iad为桥臂电流中的直流分量。

[0034] 本发明还公开了一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，

[0035] 所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。

[0036] 本发明还公开了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，

[0037] 该程序被处理器执行时实现如上所述方法。

[0038] 本发明通过二次谐波分量公式和四次谐波分量公式计算得到耦合电感模块化多电平变换器环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到桥臂环流。本发明计
算换流阀环流的暂态电流时考虑了四倍频电流的影响，显著提升了环流估计的准确性。

附图说明

[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图获得其他的附图。

[0040] 图1示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法一个具体实施例的流程图之一；

[0041] 图2示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法一个具体实施例的流程图之二；

[0042] 图3示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法一个具体实施例的流程图之三；

[0043] 图4示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法一个具体实施例同名端连接的耦合电感的电路图；

[0044] 图5示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法一个具体实施例异名端连接的耦合电感的电路图；

[0045] 图6示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法一个具体实施例同名端连接的耦合电感等效的分立式电感的电路图；

[0046] 图7示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法一个具体实施例异名端连接的耦合电感等效的分立式电感的电路图；

[0047] 图8示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法一个具体实施例的流程图之四；

[0048] 图9示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统一个具体实施例的结构图之一；

[0049] 图10示出本发明一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统一个具体实施例的结构图之二；

[0050] 图11示出适于用来实现本发明实施例的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

[0051] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他
实施例，都属于本发明保护的范围。

[0052] 根据本发明的一个方面，本实施例公开了一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算方法。如图1所示，本实施例中，所述方法包括：

[0053] S100：采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，所述桥臂电流包括上桥臂电流和下桥臂电流。

[0054] S200：根据耦合电感的电感参数、桥臂电流、输出电流、二次谐波分量公式和四次谐波分量公式确定环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到桥臂环流。

[0055] S300：根据所述桥臂环流确定模块化多电平变换器的参考电压以对桥臂环流进行抑制。

[0056] 本发明通过二次谐波分量公式和四次谐波分量公式计算得到耦合电感模块化多电平变换器环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到桥臂环流。本发明计
算换流阀环流的暂态电流时考虑了四倍频电流的影响，显著提升了环流估计的准确性。

[0057] 在优选的实施方式中，如图2所示，所述方法进一步包括在采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，之前：

[0058] S010：将耦合电感等效为分立式电感。

[0059] S020：确定等效的分立式电感模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压。

[0060] S030：将所述桥臂的输出电压进行傅里叶展开，得到二次谐波分量公式和四次谐波分量公式。

[0061] 在优选的实施方式中，如图3所示，所述S010具体包括：

[0062] S011：根据耦合电感的第一子电感、第二子电感、桥臂电流和输出电流确定耦合电感的压降。

[0063] S012：根据耦合电感的压降将耦合电感等效为分立式电感。

[0064] 在电路中，当两个线圈足够靠近时，一个线圈中的电流变化引起的磁场变化将影响另一个线圈，称这样的两个线圈磁耦合，这样的两个线圈作为一个整体就被称为耦合电
感。耦合电感的独特性质决定了桥臂分立式电感替换为耦合电感后，会对环流产生影响。耦
合电感的连接方式分为同名端连接与异名端连接两种，其电路结构如图4和图5所示。

[0065] 首先对耦合电感的电压进行分析，当采用同名端连接形成耦合电感时，根据耦合电感每个子电感间的磁通量关系和电磁感应定律可以得到电感上的感应压降，在一个具体
例子中，以同名端连接方式为例，可通过如下公式确定耦合电感每个子电感上的感应压降：

[0066]

[0067] 其中，iUa/iUa(t)代表上桥臂电流，iLa/iLa(t)代表下桥臂电流，ia/ia(t)代表a相输出电流，耦合电感的上桥臂电压表示为uUa/uUa(t)，下桥臂电压表示为uLa/uLa(t)，M表示耦合
电感之间的互感，L1为耦合电感的第一子电感的电感值，L2为耦合电感的第二子电感的电感
值。

[0068] 对式(1)进行等效变换，可得：

[0069]

[0070] 根据式(2)的电感压降等效公式，可以得到如下图6所示的耦合电感同名端连接等效电路。从图6中可以看出耦合电感同名端连接时的电感电压关系，根据该关系可以将耦合
电感解耦为分立式电感。解耦后，对于同名端连接而言，桥臂电感减小，同时对负载侧贡献
了一个派生电感，该电感大小等于互感M。

[0071] 基于相同原理，异名端连接的耦合电感可以用同样的基于电压等效关系的解耦方法等效为图7所示的等效电路，其上下桥臂电感压降表达式如式(3)所示。与同名端连接相
反，采用异名端连接时桥臂等效电感增大。

[0072]

[0073] 在优选的实施方式中，如图8所示，所述S020具体包括：

[0074] S021：确定考虑了四倍频分量的耦合电感上桥臂电流和下桥臂电流。

[0075] S022：根据预设开关函数确定上桥臂和下桥臂的开关函数并进行傅里叶展开，得到模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的任意电容的平均电流。

[0076] S023：将所述平均电流进行傅里叶展开，并结合电容电抗得到上桥臂和下桥臂的子模块电压。

[0077] S024：根据所述子模块电压和所述开关函数得到上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压。

[0078] 为了对MMC的桥臂环流进行精确计算，本发明在分析过程中引入了四倍频分量对环流的影响。考虑了四倍频分量后上下桥臂电流的表达式如下所示：

[0079]

[0080] 其中，Ia表示为交流侧输出电流的基波的有效值，代表基波的相位角。Iad代表a相桥臂电流的直流分量，在MMC的正常运行情况下也可以用Id/3表示，其中Id为直流电源的输
出电流。I2表示环流中的二倍频分量的幅值，θ则表示它的相位角，I4表示四次谐波的幅值，ξ
表示四次谐波的相位角，t为时间，ω为变换器输出基波角频率。

[0081] 为了更加清晰地描述子模块的动作过程，在此引入开关函数S，定义子模块中Q1开通Q2关断时S＝1；Q1关断Q2开通时，S＝0。在MMC的运行过程中，将所有子模块看做一个整体。
以a相作为参考，上下桥臂的开关方程可以表示为：

[0082]

[0083] 其中，SUa_k表示上桥臂第k个子模块的开关函数，SLa_k表示下桥臂第k个子模块的开关函数，Sa表示a相两端的开关函数，N为每个桥臂中的子模块个数。

[0084] 将公式(5)根据傅里叶展开可以表示成以下公式：

[0085]

[0086] 其中，m表示调制比，An为第n个分量经傅里叶分解后得到的系数，θn为经过傅里叶分解得到的第n个分量的相位。当子模块个数N足够大或者开关频率足够高时，式(6)中的谐
波部分非常小，可以忽略不计，因此在高频、多模块的情况下，单个子模块的平均开关方程
可以表示为式(7)，其中 和 分别表示上桥臂和下桥臂子模块的平均开关函数。

[0087]

[0088] 当MMC正常运行时，可以得到流过任一子模块的电流ismk(t)为：

[0089] ismk(t)＝Sk(t)iU/L,x(t)             (8)

[0090] 其中，iU/L,x(t)表示流过桥臂第x相上桥臂或下桥臂的电流，Sk(t)为第k个子模块的傅里叶展开的开关函数，用式(7)的平均开关方程代替Sk(t)，则流过子模块电容的平均
电流可以表示为式(9)，其中IP与IN分别代表流过上下桥臂子模块电容的平均电流。

[0091]

[0092] 将上式进行展开，可以得到式(10)，下式详细的给出了桥臂电流中各次分量的大小。

[0093]

[0094] 子模块电压的n次分量可以通过将n次电流谐波与电容电抗相乘得到。因此将上式分别乘以1/(jωC)，1/(j2ωC)，1/(j3ωC)，1/(j4ωC)，1/(j5ωC)，C为子模块电容容值，j
为虚数单位，ω为变换器的输出基波角频率，就可以得到子模块电压的基频ΔuUc1(t)和Δ
uLc1(t)、二次频ΔuUc2(t)和ΔuLc2(t)、三次频ΔuUc3(t)和ΔuLc3(t)、四次频ΔuUc4(t)和Δ
uLc4(t)、五次频分量ΔuUc5(t)和ΔuLc5(t)，各分量表达式分别如下式所示：

[0095]

[0096]

[0097]

[0098]

[0099]

[0100] 利用平均开关方程与子模块电压方程可以得到上下桥臂的输出电压方程为：

[0101]

[0102] 因此，上下桥臂电压之和可以表示为：

[0103] Δu(t)＝NΔuUo(t)+NΔuLo(t)＝Δu1(t)+Δu2(t)+Δu3(t)+Δu4(t)+Δu5(t)  (17)

[0104] 其中，Δu1(t)、Δu2(t)、Δu3(t)、Δu4(t)和Δu5(t)分别为桥臂电压的1次、2次、3次、4次、5次分量。

[0105] S030中将所述桥臂的输出电压进行傅里叶展开，得到二次谐波分量公式和四次谐波分量公式。将式(17)展开，即可得到上下桥臂电压之和的详细表达式：

[0106] 在上式中二倍频和四倍频分量占比最大，因此在接下来的分析中，忽略其他高次分量仅考虑二倍频与四倍频分量对环流的影响，易得二倍频Δu2(t)表达式为：

[0107]

[0108] 此处需要注意的是，在上式二次谐波的计算当中存在两个未知量，即桥臂环流的二倍频分量和四倍频分量。因为四次频分量相对来说远小于二倍频分量，所以为了解出二
倍频的值，忽略式(19)中的最后一项，使近似的二倍频Δu2e(t)为式(20)。

[0109]

[0110] 同理可以得到四次谐波Δu4(t)计算公式如式(21)所示。

[0111]

[0112] 因此MMC桥臂环流中二次、四次谐波分量可以表示为：

[0113]

[0114] 式中，Leq为桥臂电感的等效感值，其值因电感形式及连接方式的不同而不同，为Leq＝L1+L2±M。根据所述方法，可以清晰的得到考虑耦合电感后桥臂环流中二倍频及四频
的表达式，将四倍频电流纳入考虑后可以显著提升环流计算的准确性。

[0115] 基于相同原理，本实施例还公开了一种模块化多电平电压源换流阀环流的暂态电流计算系统。如图9所示，本实施例中，所述系统包括电流采集模块11、环流确定模块12和环
流抑制模块13。

[0116] 其中，电流采集模块11用于采集模块化多电平变换器的桥臂电流和输出电流，所述桥臂电流包括上桥臂电流和下桥臂电流。

[0117] 环流确定模块12用于根据耦合电感的电感参数、桥臂电流、输出电流、二次谐波分量公式和四次谐波分量公式确定环流暂态电流的二倍频分量和四倍频分量，并进一步得到
桥臂环流。

[0118] 环流抑制模块13用于根据所述桥臂环流确定模块化多电平变换器的参考电压以对桥臂环流进行抑制。

[0119] 在优选的实施方式中，如图10所示，所述系统进一步包括模型建立模块10。所述模型建立模块10用于将耦合电感等效为分立式电感，确定等效的分立式电感模块化多电平变
换器上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压，将所述桥臂的输出电压进行
傅里叶展开，得到二次谐波分量公式和四次谐波分量公式。

[0120] 在优选的实施方式中，所述模型建立模块10具体用于根据耦合电感的第一子电感、第二子电感、桥臂电流和输出电流确定耦合电感的压降；根据耦合电感的压降将耦合电
感等效为分立式电感。

[0121] 在优选的实施方式中，所述模型建立模块10具体用于确定考虑了四倍频分量的耦合电感上桥臂电流和下桥臂电流；根据预设开关函数确定上桥臂和下桥臂的开关函数并进
行傅里叶展开，得到模块化多电平变换器上桥臂和下桥臂的任意电容的平均电流；将所述
平均电流进行傅里叶展开，并结合电容电抗得到上桥臂和下桥臂的子模块电压；根据所述
子模块电压和所述开关函数得到上桥臂和下桥臂的输出电压，进而得到桥臂的输出电压。

[0122] 由于该系统解决问题的原理与以上方法类似，因此本系统的实施可以参见方法的实施，在此不再赘述。

[0123] 上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机设备，具体的，计算机设
备例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、
媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备
中的任何设备的组合。

[0124] 在一个典型的实例中计算机设备具体包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上所述方法。

[0125] 下面参考图11，其示出了适于用来实现本申请实施例的计算机设备600的结构示意图。

[0126] 如图11所示，计算机设备600包括中央处理单元(CPU)601，其可以根据存储在只读存储器(ROM)602中的程序或者从存储部分608加载到随机访问存储器(RAM))603中的程序
而执行各种适当的工作和处理。在RAM603中，还存储有系统600操作所需的各种程序和数
据。CPU601、ROM602、以及RAM603通过总线604彼此相连。输入/输出(I/O)接口605也连接至
总线604。

[0127] 以下部件连接至I/O接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(CRT)、液晶反馈器(LCD)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的存储部分608；
以及包括诸如LAN卡，调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因
特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至I/O接口605。可拆卸介质611，诸如
磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出
的计算机程序根据需要被安装如存储部分608。

[0128] 特别地，根据本发明的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机软件程序。例如，本发明的实施例包括一种计算机程序产品，其包括有形地包含在机器可读
介质上的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行流程图所示的方法的程序代码。在这
样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆
卸介质611被安装。

[0129] 计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。
计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动
态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除
可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD‑ROM)、
数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备
或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算
机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

[0130] 为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

[0131] 本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流
程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序
指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产
生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实
现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

[0132] 这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指
令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或
多个方框中指定的功能。

[0133] 这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或
其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一
个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

[0134] 还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包
括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要
素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要
素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

[0135] 本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的
形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存
储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD‑ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形
式。

[0136] 本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组
件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由
通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以
位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

[0137] 本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实
施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例
的部分说明即可。

[0138] 以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同
替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。