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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第51卷    第1期    总第305期    2020年1月

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文章编号:1672-7207(2020)01-0086-08
模块化多电平换流器优化模型预测控制策略
黄智,夏向阳,赵昕昕,刘远,石超,陈泱屹,肖治宇,曹伯霖

(长沙理工大学 电气与信息工程学院,湖南 长沙,410114)

摘 要: 为了保证MMC-HVDC系统的安全稳定运行,针对网压不对称工况下模块化多电平换流器出现的内部能量分布不均以及波动增加等问题,提出基于能量分析的模块化多电平换流器优化模型预测控制策略。通过对网压不对称工况下换流器内部能量进行分析,采用一种优化的模型预测控制,针对交流侧相电流、MMC内部环流、子模块电容电压设计3个独立的控制阶段,避免权重选取。最后,通过MATLAB/SIMULINK软件进行仿真验证。研究结果表明:所提出的控制策略在有效控制MMC外部特性的同时,能实现MMC内部能量控制。

 

关键词: 模块化多电平换流器;网压不对称工况;能量分析;模型预测控制

Optimized model predictive control strategy of modular multilevel converter
HUANG Zhi, XIA Xiangyang, ZHAO Xinxin, LIU Yuan,SHI Chao, CHEN Yangyi, XIAO Zhiyu, CAO Bailin

College of Electrical and Information Engineering, Changsha University of Science and Technology,Changsha 410114, China

Abstract:In order to ensure the safe and stable operation of MMC-HVDC system, the unbalanced energy distribution between arms and the increase of capacitance energy fluctuation of sub-module appear in MMC under unbalanced grid condition were analyzed, and an optimized model predictive control(OMPC) of MMC based on energy analysis was proposed. The OMPC was adopted based on the internal energy analysis of MMC under unbalanced grid condition. For AC side phase current, MMC internal circulation and sub-module capacitance voltage, three independent control stages were designed to avoid weight selection. Finally, the simulation results were verified by MATLAB/SIMULINK software. The results show that the control strategy proposed in this paper not only effectively controls the external characteristics of MMC, but also realizes the internal energy control of MMC.

 

Key words: modular multilevel converter; unbalanced grid condition; energy analysis; model predictive control

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
JCSTFT
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