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电网不平衡下模块化多电平变换器无源一致性控制方法
被引量：
7
1
作者
薛花
田广平
+2 位作者
扈
曾
辉
王育飞
杨兴武
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期85-95,共11页
针对采用传统矢量控制的模块化多电平变换器(MMC)在电网发生单相短路时易发生系统运行失稳的问题,从能量角度出发,提出形式简单、稳定性较好的无源一致性控制方法。以电网不平衡情形下正序电流期望轨迹快速跟踪与负序电流快速抑制为第1...
针对采用传统矢量控制的模块化多电平变换器(MMC)在电网发生单相短路时易发生系统运行失稳的问题,从能量角度出发,提出形式简单、稳定性较好的无源一致性控制方法。以电网不平衡情形下正序电流期望轨迹快速跟踪与负序电流快速抑制为第1目标,通过建立MMC端口受控耗散哈密顿模型,求取不影响全局能量耗散的"无功力",简化无源性控制器设计,实现全局能量在期望平衡点处达到最小,闭环控制系统全局渐近稳定。以提升正、负序dq轴电流期望轨迹跟踪的同步性为第2目标,将当前相与相邻相的并网电流期望轨迹跟踪误差作为状态误差引入无源性控制律,提出无源一致性控制方法,实现正、负序dq轴电流期望轨迹跟踪的同步达成。基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明:所提方法在系统单相短路故障分别与直流侧电压阶跃变化、有功功率波动、MMC参数摄动同时发生时具有良好动静态性能、宽稳定域和强鲁棒性。
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关键词
电网不平衡
模块化多电平变换器
端口受控耗散哈密顿模型
无源性控制
一致性控制
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职称材料
桥臂不对称情形下MMC无源性PI控制方法
被引量：
2
2
作者
陈程
薛花
+1 位作者
扈
曾
辉
王育飞
《中国电力》
CSCD
北大核心
2023年第7期107-116,124,共11页
考虑模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)桥臂不对称情形,针对环流基频分量不对称引起的dq解耦变换误差问题,提出基于双线性模型的无源性PI控制方法,实现故障相电容电压保持稳定、不对称环流分量的准确抑制、三相并...
考虑模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)桥臂不对称情形,针对环流基频分量不对称引起的dq解耦变换误差问题,提出基于双线性模型的无源性PI控制方法,实现故障相电容电压保持稳定、不对称环流分量的准确抑制、三相并网电流的平衡输出。在abc坐标系下,建立桥臂不对称情形下MMC双线性模型,完成非线性系统控制变量随状态变量同步变化的线性化转换,简化控制器设计,避免dq解耦变换引入的控制误差。从系统全局能量耗散特性出发,设计形式简单的无源性PI控制器,实现子模块电容电压纹波快速抑制,消除桥臂电流不对称性,同时确保闭环控制系统全局渐近稳定运行。基于Matlab的仿真结果验证了所提控制策略能够有效抑制MMC桥臂不对称的不利影响,具有响应快速、稳定性好、鲁棒性强的特点。
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关键词
模块化多电平变换器
桥臂不对称
无源性PI控制
双线性模型
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职称材料
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
被引量：
1
3
作者
薛花
扈
曾
辉
+2 位作者
陈程
王育飞
杨兴武
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期158-170,共13页
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...
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。
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关键词
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
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职称材料
题名
电网不平衡下模块化多电平变换器无源一致性控制方法
被引量：
7
1
作者
薛花
田广平
扈
曾
辉
王育飞
杨兴武
机构
上海电力大学电气工程学院
国网山东省电力公司肥城市供电公司
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022年第3期85-95,共11页
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)。
文摘
针对采用传统矢量控制的模块化多电平变换器(MMC)在电网发生单相短路时易发生系统运行失稳的问题,从能量角度出发,提出形式简单、稳定性较好的无源一致性控制方法。以电网不平衡情形下正序电流期望轨迹快速跟踪与负序电流快速抑制为第1目标,通过建立MMC端口受控耗散哈密顿模型,求取不影响全局能量耗散的"无功力",简化无源性控制器设计,实现全局能量在期望平衡点处达到最小,闭环控制系统全局渐近稳定。以提升正、负序dq轴电流期望轨迹跟踪的同步性为第2目标,将当前相与相邻相的并网电流期望轨迹跟踪误差作为状态误差引入无源性控制律,提出无源一致性控制方法,实现正、负序dq轴电流期望轨迹跟踪的同步达成。基于MATLAB/Simulink的仿真结果表明:所提方法在系统单相短路故障分别与直流侧电压阶跃变化、有功功率波动、MMC参数摄动同时发生时具有良好动静态性能、宽稳定域和强鲁棒性。
关键词
电网不平衡
模块化多电平变换器
端口受控耗散哈密顿模型
无源性控制
一致性控制
Keywords
unbalanced power grid
modular multilevel converter(MMC)
port-controlled Hamiltonian model with dissipation
passivity-based control
consensus-based control
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
桥臂不对称情形下MMC无源性PI控制方法
被引量：
2
2
作者
陈程
薛花
扈
曾
辉
王育飞
机构
上海电力大学电气工程学院
中国移动通信集团山东有限公司济宁分公司
出处
《中国电力》
CSCD
北大核心
2023年第7期107-116,124,共11页
基金
上海市科委地方能力建设项目(面向新型电力系统的规模化储能电站应用关键技术研究,22010501400)。
文摘
考虑模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)桥臂不对称情形,针对环流基频分量不对称引起的dq解耦变换误差问题,提出基于双线性模型的无源性PI控制方法,实现故障相电容电压保持稳定、不对称环流分量的准确抑制、三相并网电流的平衡输出。在abc坐标系下,建立桥臂不对称情形下MMC双线性模型,完成非线性系统控制变量随状态变量同步变化的线性化转换,简化控制器设计,避免dq解耦变换引入的控制误差。从系统全局能量耗散特性出发,设计形式简单的无源性PI控制器,实现子模块电容电压纹波快速抑制,消除桥臂电流不对称性,同时确保闭环控制系统全局渐近稳定运行。基于Matlab的仿真结果验证了所提控制策略能够有效抑制MMC桥臂不对称的不利影响,具有响应快速、稳定性好、鲁棒性强的特点。
关键词
模块化多电平变换器
桥臂不对称
无源性PI控制
双线性模型
Keywords
modular multilevel converter(MMC)
asymmetric bridge arm
passivity-based PI control
bilinear model
分类号
TM46 [电气工程—电器]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
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
被引量：
1
3
作者
薛花
扈
曾
辉
陈程
王育飞
杨兴武
机构
上海电力大学电气工程学院
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022年第9期158-170,共13页
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)。
文摘
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。
关键词
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
Keywords
modular multilevel converter(MMC)
capacitor voltage fluctuation suppression
differential flatness theory
passivity-based control
consensus-based control
分类号
TM46 [电气工程—电器]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
电网不平衡下模块化多电平变换器无源一致性控制方法
薛花
田广平
扈
曾
辉
王育飞
杨兴武
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022
7
下载PDF
职称材料
2
桥臂不对称情形下MMC无源性PI控制方法
陈程
薛花
扈
曾
辉
王育飞
《中国电力》
CSCD
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
3
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
薛花
扈
曾
辉
陈程
王育飞
杨兴武
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2022
1
下载PDF
职称材料
已选择
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