技術特征：

1.一種基于MMC的分布式潮流控制器拓撲，其特征在于，包括一個由并聯(lián)側基于MMC的三相變流器與并聯(lián)側單相變流器組成的并聯(lián)側變流器，以及由多組結構相同的串聯(lián)側單相變流器構成的串聯(lián)側變流器；

并聯(lián)側基于MMC的三相變流器交流側經(jīng)變壓器T_sh與交流電網(wǎng)相連接，并聯(lián)側基于MMC的三相變流器與交流電網(wǎng)之間設有啟動電阻R₀，用以抑制三相變流器在啟動時的沖擊電流；并聯(lián)側基于MMC的三相變流器的三相各橋臂電路均由n個子模塊串接后與橋臂電抗器L_sh串聯(lián)而成，其中子模塊均采用半橋結構；并聯(lián)側單相變流器采用傳統(tǒng)DC/AC電路拓撲，并聯(lián)側單相變流器的交流側通過單相變壓器與交流電網(wǎng)中Y-△變壓器T_s的Y側中性點接地線路串聯(lián)耦合，并聯(lián)側單相變流器的直流側與并聯(lián)側基于MMC的三相變流器耦合，并聯(lián)側單相變流器輸出滿足需求的3次諧波電流，經(jīng)Y-△變壓器T_s的Y側中性點注入并均勻分布到輸電線路；

多組串聯(lián)側單相變流器分布化布置于輸電線路中，每組串聯(lián)側單相變流器均由結構相同的3個單相變流器分別經(jīng)單相變壓器T_se1、T_se2、T_se3串聯(lián)耦合于A、B、C三相線路上，吸收并聯(lián)側變流器輸出的3次諧波有功功率維持自身電容電壓恒定，同時發(fā)出基頻功率P_se1調節(jié)線路潮流，且有P_se1＝P_se3，其中P_se3為串聯(lián)側變流器吸收的有功功率，P_se3與串聯(lián)側變流器電容值U_sedc以及串聯(lián)側變流器電容電壓值C_se關系表示如下：

$C_{se}\frac{{\mathrm{dU}}_{sedc}}{dt}=I_{se,dc}=\frac{P_{se3}}{U_{sedc}}$

式中，I_se,dc為串聯(lián)側變流器直流電容電流。

2.一種上述權利要求1所述的基于MMC的分布式潮流控制器拓撲的控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、并聯(lián)側變流器的分層控制，具體采取并聯(lián)側系統(tǒng)層、并聯(lián)側變流器層與并聯(lián)側閥控層對并聯(lián)側變流器進行分層控制：并聯(lián)側系統(tǒng)層接收來自調度中心的指令信號，處理得到對應的參考值輸入到并聯(lián)側變流器層，并聯(lián)側變流器層得到輸出電壓參考值輸出至并聯(lián)側閥控層，并聯(lián)側閥控層經(jīng)最近電平逼近調制產(chǎn)生開關管通斷信號，最終實現(xiàn)對交流母線的無功調節(jié)、直流側電壓恒定以及生成3次諧波提供能量通道；

S2、串聯(lián)側變流器的分層控制，具體采取串聯(lián)側系統(tǒng)層、串聯(lián)側變流器層與串聯(lián)側閥控層控對串聯(lián)側變流器進行分層控制：串聯(lián)側系統(tǒng)層接收來自調度中心的指令信號，處理得到控制參數(shù)輸入到串聯(lián)側變流器層，串聯(lián)側變流器層分別得到串聯(lián)側變流器輸出基頻電壓參考值與接收3次諧波調制波，基頻電壓參考波與3次諧波調制波進行疊加形成串聯(lián)側變流器的串聯(lián)側閥控層中PWM調制的調制波。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于MMC的分布式潮流控制器拓撲的控制方法，其特征在于，所述步驟S1并聯(lián)側變流器的分層控制具體實施步驟如下：

S11、并聯(lián)側系統(tǒng)層處理來自調度中心的信號，向并聯(lián)側變流器層提供控制參數(shù)，包括：并聯(lián)側直流母線電壓指令值U_dc-ref，并聯(lián)側向系統(tǒng)補償無功功率指令值Q_sh-ref，滿足要求的3次諧波電流參數(shù)中的幅值I_sh3-ref、相位θ_sh3、頻率150Hz；

S12、并聯(lián)側變流器層接收來自并聯(lián)側系統(tǒng)層的控制參數(shù)，包括直流母線電壓指令值U_dc-ref、并聯(lián)側向系統(tǒng)補償無功功率指令值Q_sh-ref，以及自身檢測到的實際值，包括直流母線電壓實際值U_dc、并聯(lián)側向系統(tǒng)補償無功功率實際值Q_sh、并聯(lián)側三相變流器交流側實際值i_sh，并聯(lián)側變流器層中的電壓外環(huán)控制模塊與電流內環(huán)控制模塊組成雙環(huán)解耦控制模塊，將控制參數(shù)和采集到的實際值一起輸入所述雙環(huán)解耦控制模塊中，生成并聯(lián)側變流器基于MMC的三相變流器交流輸出電壓參考波u_sh-ref；另外，3次諧波電流參數(shù)中的幅值I_sh3-ref、相位θ_sh3、頻率150Hz通過并聯(lián)側變流器層中的3次諧波電流指令值生成器形成標準的3次諧波電流指令值i_sh3ref；

S13、并聯(lián)側閥控層根據(jù)并聯(lián)側變流器層輸入的三相變流器交流輸出電壓參考波u_sh-ref，又有：

$u_{shref}=\frac{-u_{up}+u_{down}}{2}$

表明對并聯(lián)側基于MMC的三相變流器交流側的控制等效為對三相變流器上橋臂端口電壓之和u_up與下橋臂端口電壓之和u_down的控制；

為抑制環(huán)流對三相變流器上、下橋臂的影響，再減去環(huán)流經(jīng)Park變換與dq解耦控制生成的環(huán)流壓降u_cir，進而得到三相變流器每相上、下橋臂電壓參考值如下式所示：

$\left\{\begin{array}{c}{u}_{up}^{ref}=\frac{U_{dc}}{2}-u_{shref}-u_{cir}\\ u_{down}^{ref}=\frac{U_{dc}}{2}+u_{shref}-u_{cir}\end{array}\right.$

分別除以子模塊電壓參考值取整后得出上、下橋臂子模塊投入數(shù)量，每當上、下橋臂子模塊投入數(shù)量發(fā)生了變化即觸發(fā)排序程序對上、下橋臂子模塊電壓值進行排序，最后根據(jù)測量的橋臂電流方向，選擇子模塊投入，當橋臂電流方向為正時，排序后電容電壓最低的子模塊投入吸收功率，電容開始充電，以此構成橋臂所需的電平輸出，當橋臂電流方向為負時，排序后電容電壓最高的子模塊投入發(fā)出功率，電容開始放電，以此構成橋臂所需的電平輸出，最終生成逼近正弦波的多電平階梯波；

另外，并聯(lián)側閥控層根據(jù)并聯(lián)側變流器層輸入的3次諧波電流指令值，通過電流滯環(huán)比較PWM模塊生成并聯(lián)側單相變流器的開關管觸發(fā)信號來控制并聯(lián)側單相變流器的開關管通斷，進而使并聯(lián)側單相變流器輸出想要的3次諧波電流，經(jīng)Y-△變壓器T_s的Y側中性點注入并均勻分布到輸電線路，為串聯(lián)側提供有功功率以維持串聯(lián)側電容電壓恒定。

4.根據(jù)權利要求2所述的基于MMC的分布式潮流控制器拓撲的控制方法，其特征在于，所述步驟S2串聯(lián)側變流器的分層控制具體實施步驟如下：

S21、串聯(lián)側系統(tǒng)層處理來自調度中心的信號，向串聯(lián)側變流器層提供控制參數(shù)，包括：串聯(lián)側直流電容電壓指令值U_sedcref、串聯(lián)側向交流系統(tǒng)補償有功功率指令值P_seref、無功功率指令值Q_seref；

S22、串聯(lián)側變流器層經(jīng)通信信道接收來自串聯(lián)側系統(tǒng)層的控制參數(shù)，包括串聯(lián)側直流電容電壓指令值U_sedcref、串聯(lián)側向交流系統(tǒng)補償有功功率指令值P_seref、無功功率指令值Q_seref，以及自身檢測到的串聯(lián)側直流電容電壓實際值U_sedc、串聯(lián)側向交流系統(tǒng)補償有功功率實際值P_se、無功功率實際值Q_se、三次諧波電流實際值i_se3、基頻電流實際值i_se1，將串聯(lián)側向交流系統(tǒng)補償有功功率指令值P_seref、無功功率指令值Q_seref、對應的串聯(lián)側向交流系統(tǒng)補償有功功率實際值P_se、無功功率實際值Q_se以及基頻電流實際值i_se1輸入電壓外環(huán)控制和電流內環(huán)控制模塊中經(jīng)解耦控制與單相Park反變換轉換為基頻交流電壓調制波u_se1ref，同樣，將串聯(lián)側直流電容電壓指令值U_sedcref、串聯(lián)側直流電容電壓實際值U_sedc與三次諧波電流實際值i_se3輸入功率外環(huán)控制和電流內環(huán)控制模塊，經(jīng)解耦控制與單相Park反變換轉換為3次諧波調制波u_se3ref，基頻交流電壓調制波u_se1ref與3次諧波調制波u_se3ref疊加起來形成統(tǒng)一的調制波，送入串聯(lián)側閥控層；

S23、串聯(lián)側閥控層根據(jù)串聯(lián)側變流器層輸入的調制波，經(jīng)PWM調制，生成串聯(lián)側變流器開關管通斷信號，進而實現(xiàn)串聯(lián)側變流器吸收3次諧波有功功率維持其直流電容電壓恒定，同時，發(fā)出基頻功率來調節(jié)線路潮流。