适用于MMC-HVDC的定频模型预测控制策略

作者：聂小鹏; 王琛; 王毅; 郭汉臣

来源：华北电力大学学报(自然科学版), 2022, 49(02): 13-22.

• 模块化多电平换流器
• 模型预测控制
• 开关频率
• 保持因数

模型预测控制能够简化控制结构，动态性能优越，被广泛运用于诸如模块化多电平换流器(MMC)等复杂的非线性系统，但传统的模型预测控制存在权重因子无法精确设计、计算量庞大以及开关频率高的问题。为解决上述问题，提出一种基于固定频率的模型预测控制(Fixed frequency control-Model Predictive Control, FF-MPC)策略，该策略通过采用独立的指标函数完成交流电流追踪、环流抑制以及子模块电容电压均衡，无需权重因子整定，且能够减少系统开关状态组合计算次数；同时，将双保持因数引入电容电压排序算法，减少开关器件投切次数，并在此基础上设计了固定频率控制器，能够有效实现开关频率的固定控制。最后，基于MATLAB/Simulink搭建了11电平MMC-HVDC仿真模型，结果表明在FF-MPC控制下输出波形质量更高，频率固定效果良好，验证了FF-MPC的有效性和正确性。

• 单位
  华北电力大学; 新能源电力系统国家重点实验室