基于端口受控耗散哈密顿系统模型的模块化多电平变换器无源反步环流抑制方法

摘要：

模块化多电平变换器(MMC)应用于大功率可再生能源发电并网时,由于存在可再生能源的随机性波动、系统参数摄动和本身的非线性特性,采用传统矢量控制方法实现MMC环流抑制难以确保系统全局稳定运行和强鲁棒性能.针对这一问题,提出基于端口受控耗散哈密顿系统(PCHD)模型的MMC无源反步环流抑制方法.在构建基于PCHD模型的MMC全局能量函数基础上,设计无源性控制器,通过能量函数整形,修正闭环系统的能量耗散和能量流动方式,使系统能量在期望平衡点取最小值,以实现系统全局渐进稳定.结合反步控制方法,消除不确定扰动与MMC系统参数摄动引起的跟踪误差,从而实现系统内、外扰动情形下环流二倍频分量的快速平抑.基于Matlab/Simulink的仿真结果与基于dSPACE的实验结果表明:所提无源反步环流抑制方法具有形式简单、无奇异点、暂态性能好的特点,同时能够确保系统全局稳定与强鲁棒性.

关键词：模块化多电平变换器、环流抑制、端口受控耗散哈密顿系统模型、无源性控制、反步法

所属期刊栏目：35

分类号：TM46(变压器、变流器及电抗器)

资助基金：国家自然科学基金;上海市科技创新行动计划;上海工程技术研究中心

在线出版日期：2020-07-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：2596-2611