【精彩论文】桥臂不对称情形下MMC无源性PI控制方法

观点凝练

摘要：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。
结论：针对桥臂不对称下MMC稳定运行问题，根据MMC非线性特性，从能量角度出发，提出形式简洁、稳定域宽、鲁棒性强的无源性PI控制方法，能够实现MMC系统环流的有效抑制和输出电流的均衡控制，闭环控制系统满足Lyapunov定理意义下的全局渐近稳定性，增强了系统的鲁棒性。将所提无源性PI控制方法拓展至电网不平衡下MMC控制、多端高压直流输电系统稳定控制等应用场景是值得进一步研究的工作。

引文信息

陈程, 薛花, 扈曾辉, 等. 桥臂不对称情形下MMC无源性PI控制方法[J]. 中国电力, 2023, 56(7): 107-116, 124.CHEN Cheng, XUE Hua, HU Zenghui, et al. Passivity-based PI control method of MMC with asymmetric bridge arms[J]. Electric Power, 2023, 56(7): 107-116, 124.

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编辑：于静茹

校对：王文诗

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