基于李雅普诺夫直接法的MMC控制策略研究

为改善PI控制下模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的控制效果,提出了基于李雅普诺夫直接法的MMC控制策略.首先,建立MMC整流器的数学模型.其次,构造出MMC系统的李雅普诺夫能量函数.然后,在MMC数学模型和能量函数的基础上设计了控制系统.由奈奎斯特稳定判据分析了直流电压稳定性的影响因素,并在经典频域下通过伯德图对比分析了李雅普诺夫控制策略和PI控制策略的控制性能.最后,在负载阶跃、交流侧电压幅值阶跃和交流侧三相电压不平衡工况下对两种控制策略进行了仿真和半实物在环仿真研究.结果表明,李雅普诺夫控制策略较PI控制策略有着更好的控制效果,李雅普诺...

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Bibliographic Details
Published in电力系统保护与控制 Vol. 52; no. 19; pp. 35 - 46
Main Authors 郑征, 魏梦雨, 李绍令, 史梦瑶
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 河南省智能装备直驱技术与控制国际联合实验室,河南 焦作 454003%河南理工大学电气工程与自动化学院,河南 焦作 454003 01.10.2024
河南理工大学电气工程与自动化学院,河南 焦作 454003
Subjects
PI control
control performance
李雅普诺夫直接法
控制性能
modular multilevel converter
PI控制
模块化多电平变换器
direct Lyapunov method
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ISSN1674-3415
DOI10.19783/j.cnki.pspc.240228

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Summary:为改善PI控制下模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)的控制效果,提出了基于李雅普诺夫直接法的MMC控制策略.首先,建立MMC整流器的数学模型.其次,构造出MMC系统的李雅普诺夫能量函数.然后,在MMC数学模型和能量函数的基础上设计了控制系统.由奈奎斯特稳定判据分析了直流电压稳定性的影响因素,并在经典频域下通过伯德图对比分析了李雅普诺夫控制策略和PI控制策略的控制性能.最后,在负载阶跃、交流侧电压幅值阶跃和交流侧三相电压不平衡工况下对两种控制策略进行了仿真和半实物在环仿真研究.结果表明,李雅普诺夫控制策略较PI控制策略有着更好的控制效果,李雅普诺夫控制策略更适用于MMC此类非线性强耦合系统.
ISSN:1674-3415
DOI:10.19783/j.cnki.pspc.240228