基于微分平滑理论的MMC电容电压波动无源一致性控制方法

作     者：薛花 扈曾辉 陈程 王育飞 杨兴武 XUE Hua;HU Zenghui;CHEN Cheng;WANG Yufei;YANG Xingwu

作者机构：上海电力大学电气工程学院上海市200090 

出 版 物：《电力系统自动化》 (Automation of Electric Power Systems)

年 卷 期：2022年第46卷第9期

页      面：158-170页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51007053) 上海市科技创新行动计划资助项目(19DZ2204700)。 

主　　题：模块化多电平换流器 电容电压波动抑制 微分平滑理论 无源性控制 一致性控制 

摘      要：以模块化多电平换流器(MMC)电容电压波动抑制为目标,设计了微分平滑控制律,通过构建电容电压波动与注入环流间的非线性平滑映射关系,实现存在不确定性输入干扰或未建模误差情况下注入环流期望轨迹的快速准确求取,解决了数值解析法计算复杂的问题。为实现注入环流期望轨迹快速跟踪,设计了形式简单的无源性控制律,以最小内部能耗满足子模块电容电压波动抑制需求;为提升三相电容电压跟踪同步性,将相邻相的注入环流期望轨迹跟踪误差作为状态误差引入无源性控制律,提出了无源一致性控制方法,实现MMC电容电压波动抑制和三相电容电压均衡双目标,同时确保闭环控制系统全局渐近稳定。基于MATLAB/Simulink仿真结果和基于dSPACE的实验结果验证了所提方法具有计算量小、稳定域宽、鲁棒性强、同步性好的特点。