[发明专利]基于线性自抗扰控制的MMC‑HVDC系统控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及柔性高压直流输电技术领域，特别涉及模块化多电平换流器的控制策略。

背景技术

早期的柔性直流输电多采用两电平或三电平换流器技术，但存在谐波含量高、开关损耗大的缺陷；模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)拓扑结构的提出，解决了上述问题，并且输出波形平滑、近似于标准的正弦波，大大促进了柔性直流输电技术在工程中的应用和发展^[1,2]。MMC-HVDC控制系统最核心的控制是换流器的控制，所以研究换流器控制策略有利于提高MMC-HVDC控制系统的控制性能和品质，具有重要的理论意义和工程应用价值。目前，MMC的控制策略主要包括三类：一是幅相控制^[3]，通过控制换流器交流侧电压的基波幅值和相位，来间接控制交流侧的电流，但存在交流侧电流动态响应慢的问题。二是基于dq同步旋转坐标系的比例积分(PI)控制—目前的主流控制^[4,5]，通过控制d、q轴电流分别实现对有功、无功的控制，提高了系统响应速度，但其电流内环控制需要前馈解耦，且依赖系统模型，降低了控制系统的鲁棒性。三是基于两相静止坐标系的比例谐振(PR)控制^[6,7]，避免了PI控制中电流内环的交叉耦合项，实现了对正弦信号的无静差跟踪，但系统的动态品质对控制器参数变化太敏感。除了上述三类主要的控制策略外，文[8]将模型预测控制引入到MMC-HVDC系统的控制中，解决了现有控制策略中需要多个控制器且参数整定复杂的问题，但预测控制的计算量会随着电平数目的增加而增加。文[9]将一阶非线性自抗扰控制引入到MMC-HVDC系统的外环控制中，提高了系统的动态性能，但一阶非线性自抗扰控制器设计参数过多、整定困难。鉴于以上分析，现有的控制策略都存在一定的局限性，因此有必要提出新的控制策略，来提高MMC的动态控制品质。

参考文献

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发明内容