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High Frequency Stability Constraints Based MMC Controller Design Using NSGA-III Algorithm

CSEE Journal of power and Energy Systems 2023年第2期9卷 623-633页

作者： Ke Ji Weiming Chen Xueguang Wu Hui Pang Jingxuan Hu Shan Liu Fan Cheng Guangfu Tang China Electric power Research Institute Beijing 100192China Chen is with State Grid Fujian Electric power Research Institute Fuzhou 350007China State Grid Smart Grid Research Institute Beijing 102211China

The occurrence of high frequency resonances(HFRs)has been frequently observed in several MMC-HVDC *** avoid these HFRs,the controller design of an MMC must satisfy two requirements:1)The controller should remain stable while in the high frequency range,and 2)MMC impedance should not possess a negative real part in the high frequency *** far,majority of the related studies on MMC controller design have been unable to address these requirements *** paper first describes the simplified high frequency MMC impedance model developed indigenously by the ***,the driving mechanism of two kinds of HFRs is revealed using the said developed model,including:1)MMC controller instability,and 2)Interaction instability between MMC and AC ***,the mathematical expressions outlining the controller stability constraint and positive damping constraint are ***,NSGA-III based multi-objective optimization algorithm is adopted,to identify the region most suitable for satisfying the proposed stability constraints under the MMC controller *** proposed controller design method is capable of effectively evading the HFRs triggered by the incompatible *** detailed time-domain simulations generated using PSCAD/EMTDC software validate the proposed designed method and endorse the improved results.

关键词： AC cable controller parameter optimization harmonic resonance MMC NSGA-III offshore wind power integration

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