不平衡电网下双dq坐标变换的M3C微分平坦控制策略

作     者：程启明 杜婷伟 赖宇生 CHENG Qiming;DU Tingwei;LAI Yusheng

作者机构：上海电力大学自动化工程学院上海200090 

出 版 物：《电机与控制学报》 (Electric Machines and Control)

年 卷 期：2024年第28卷第1期

页      面：49-60页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(62303301) 上海市电站自动化技术重点实验室资助项目(13DZ2273800) 

主　　题：海上风力发电 模块化多电平矩阵变换器 不平衡电网 双dq坐标变换 微分平坦控制 PID控制 

摘      要：针对目前模块化多电平矩阵变换器(M3C)研究中常用的双αβ坐标变换解耦不彻底、传统PID控制方法效果差、不平衡工况研究少等问题,在分析拓扑结构和数学模型的基础上,采用双dq坐标变换对电气量进行解耦,建立了M3C的输入输出侧数学模型,分别对电压、电流进行正负序分离,并结合微分平坦理论,推导了输入侧、输出侧的微分平坦控制(DFC),最后模拟了两种不平衡工况下的运行情况。仿真结果表明,与线性PID控制相比,非线性的微分平坦控制提高了内环电流的跟踪速度和精度,更适用于非线性的M3C系统。在电网平衡或电网出现不对称故障时,微分平坦控制下M3C系统的动态稳定性与快速性更好,电能质量更高,电流谐波含量最多可以降低1.42%,能够更有效地抑制负序电流。