基于占空比调制的模块化多电平换流器模型预测控制

• 作者: 杨兴武 杨帆 薛花 江友华 鲍伟 张建文
• 来源期刊: 电力系统自动化
• 关键词: 模块化多电平换流器(MMC) 模型预测控制 占空比调制 故障容错 定频控制 电容电压平衡
• 年，卷（期）: 2021,（17）
• 所属期刊栏目: 研制与开发|Application Research
• 页码范围: 134-142
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7500/AEPS20200925013

摘要

近年来,模型预测控制因其原理简单、控制方式直接、多目标控制容易实现等优点被广泛应用于模块化多电平换流器(MMC).但当前的模型预测控制方法主要存在开关频率不固定、各模块功率损耗不均衡、平均开关频率较高等问题.文中提出一种基于占空比调制的模型预测控制方法.首先,根据交流输出电流和环流的控制目标,利用MMC离散数学模型,逆向推导得到桥臂电压差与电压和的参考值,并将其直接换算为上下桥臂投入模块数的占空比.然后,利用载波进行调制并结合所提子模块电容电压平衡方法,实现了MMC定频控制.所提方法无须对目标函数进行遍历寻优和权重系数调节,计算量低且与子模块数量无关,容易实现子模块故障容错.最后,仿真和基于StarSim软件的实验验证了所提方法的有效性和正确性.