模块化多电平变流器HVDC系统的模型预测控制.pdf

《模块化多电平变流器HVDC系统的模型预测控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第42卷第16期电力系统保护与控制Vb1．42No．162014年8月l6日PowerSystemProtectionandContro1Aug．16，2014模块化多电平变流器HVDC系统的模型预测控制朱玲，符晓巍，胡晓波，王晓茹(1．西南交通大学电气工程学院，四川成都610031；2．西安交通大学电气工程学院，陕西西安7100383．中国电力科学研究院，北京100192)摘要：随着电压源变换器型高压直流(Voltage—SourcedConverter—BasedHigh—VoltageDirectCurre

2、nt，VSC—HVDC)输电需求的持续增加，模块化多电平变换器(ModularMultilevelConverter，MMC)成为柔性直流输电的研究热点。环流的抑制和子模块电容电压的平衡是MMC控制的研究重点之一。推导了模块化多电平变换器高压直流(Modu1arMu1tileve1ConverterbasedHVDC，MMC—HVDC)输电系统的离散数学模型，在此基础上针对五电平MMC的控制目标提出一种改进的具有工程应用价值的模型预测控制策略(Mode1PrediCtiveContro1，MPC)。通过引入误差因

3、子减小了子模块电压波动范围，同时通过MPC与电压排序算法相结合减小了传统MPC的计算量，并实现了HVDC系统传输功率的控制、MMC环流的抑制和MMC子模块中电容电压的平衡。仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性。关键词：模块化多电平换流器；高压直流输电；模型预测控制；电容电压平衡；环流抑制ModelpredictivecontrolofmodularmultilevelconverterforHVDCsystemZHULing，FUXiao．wei，HUXiao．bo。，WANGXiao．ru(1．Schoolo

4、fElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031，China；2．SchoolofElectricalEngineering，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710038，China；3．ChinaElectricPowerResearchInstitute，Beijing100192，China)Abstract：Withthecontinuouslygrowingdemandofthevoltage-so

5、urcedconverter-basedhigh-voltagedirectcurrent(vsc—HVDC)transmission，modularmultilevelconverter(MMC)achievesgreatattentionsinVSC—HVDCsystem．Circulatingcurrenteliminatingandsub-modulecapacitorvoltagebalancingisoneofthemaintechnicalchallengesassociatedwiththecon

6、trolofMMC．ThediscretmathematicmodelofthemodularmultilevelconverterbasedHVDC(MMC—HVDC)systemisderived，andanimprovedmodelpredictivecontrol(MPC)strategywithengineeringvalueisproposedforfive—levelMMC．Thesub-modulevoltagerippleisreducedbyintroducingtheerrorfactor．

7、Furthermore，thecombinationofMPCandvoltagesequencingalgorithmreducesthecomputationburden，andrealizesthetransmissionpowercontrolinMMC-HVDCsystem，circulatingcurrenteliminating，sub—modulecapacitorvoltagebalancing．Simulationresultsvalidatetheproposedcontrols~ategy

8、．ThisworkissupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51128701)．Keywords：MMC；HVDC；MPC；capacitorvoltagebalancing；circulatingcurrenteliminating中图分类号：TM46文献标识码：A文章编号：1674．3415(201