基于MMC的虚拟同步发电机技术在船舶与岸电无缝并网中的应用

作     者：解文祥 周昊 郭燚 王超 XIE Wenxiang;ZHOU Hao;GUO Yi;WANG Chao

作者机构：上海海事大学物流工程学院上海201306 中国船舶集团第七〇四研究所上海200031 

出 版 物：《上海海事大学学报》 (Journal of Shanghai Maritime University)

年 卷 期：2021年第42卷第3期

页      面：110-118页

学科分类：08[工学] 082402[工学-轮机工程] 0824[工学-船舶与海洋工程] 

基　　金：上海市科技计划(20040501200) 上海市科学技术委员会项目(19040501700) 

主　　题：船舶 岸电 虚拟同步发电机(VSG) 模型预测控制(MPC) 模块化多电平换流器(MMC) 无缝切换 

摘      要：鉴于船舶与岸电在并网时存在较大冲击电流,以及模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)控制的岸电离网运行时对突发状况响应速度较慢的问题,采用改进的虚拟同步发电机(virtual synchronous generator,VSG)技术结合模型预测控制(model predictive control,MPC)算法,对岸电电源输出电流、环流、子模块电容电压进行分层预测控制,实现船舶与岸电的无缝并网。采用MATLAB/Simulink建立MMC-VSG并网仿真模型,模拟船舶与岸电并网及突加负载等工况。对所提出的控制策略和算法的有效性进行验证,结果表明,利用所提出的控制策略能实现VSG离网与并网的无缝切换;与经典控制方法相比,所提出的控制策略的动态响应速度提升了5倍。