非理想条件下基于MMC的电力电子变压器的无源滑模控制策略

作者：程启明; 李剑辉^*; 赖宇生; 张昕; 陈颖; 沈章平

来源：高电压技术, 2023, 49(04): 1556-1566.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20220214

• 电力电子变压器
• 模块化多电平换流器
• 非理想条件
• 内环电流控制
• 无源滑模控制

基于模块化多电平换流器(modularmultilevelconverter,MMC)的电力电子变压器(powerelectronictransformers,PET)在输配电过程中发生扰动时，采用传统的PI控制、无源控制等已经难以保证系统的可靠性以及良好的动态响应能力。为了改善非理想条件下系统的可靠性和动态响应，提出基于MMC-PET的无源滑模控制(passivity-basedcontrol–sliding-modecontrol, PBC-SMC)策略。首先，将基于MMC的欧拉-拉格朗日(Euler-Lagrange,EL)模型的无源控制器应用到内环电流控制，再引入滑模控制(sliding-mode control,SMC)，可有效解决无源控制过于依赖系统参数的问题，使得控制系统具有更强的抗干扰能力和更快的响应速度；然后，通过移相均压控制来稳定中间隔离级的输出直流电压，并设计输出级逆变器的无源控制器；最后，搭建MMC-PET仿真系统进行实验验证，结果表明在非理想条件下MMC-PET采用PBC-SMC控制方法的有效性和优越性。

• 单位
  上海电力大学