[發明專利]基于線性自抗擾控制的MMC?HVDC系統控制方法

在審

• 申請號: 201710087615.6
• 申請日: 2017-02-17
• 公開（公告）號: CN106602910A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 張芳;張光耀
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H02M7/483
• 分類號: H02M7/483
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所12201
• 代理人: 程毓英

1.一種基于線性自抗擾控制的MMC-HVDC系統控制方法，采用雙閉環結構，控制方式為PQ控制方式或UQ控制方式，PQ控制方式時，外環為有功外環和無功外環；UQ控制方式時，外環為電壓外環和無功外環，有功外環、無功外環采用線性自抗擾控制器和前饋控制的組合；電壓外環采用線性自抗擾控制器，外環均向內環提供電流參考值；內環為電流環，其控制器采用線性自抗擾控制器，并為相應的調制策略提供調制電壓參考值。

2.根據權利要求1的控制方法，當采用PQ控制方式時，其特征在于，外環為定有功功率P控制和定無功功率Q控制，控制方法如下：

(1)測量換流器交流側PCC點電網電壓u_sa、u_sb、u_sc和相電抗器上流過的電流i_sa、i_sb、i_sc，經過坐標變換得到其dq軸分量u_sd、u_sq和i_sd、i_sq，并計算PCC點傳輸的有功功率P和無功功率Q；

(2)以有功功率P和有功功率參考值P_ref作為有功功率外環的輸入信號，經過的線性自抗擾控制器和前饋控制的組合，輸出電流的d軸參考值i_sdref；

(3)以無功功率Q和無功功率參考值Q_ref作為無功功率外環的輸入信號，經過的線性自抗擾控制器和前饋控制的組合，輸出電流的q軸參考值i_sqref；

(4)以i_sdref、i_sd作為有功功率電流內環的輸入信號，經過的線性自抗擾控制器，再疊加上交流側PCC點電網電壓的d軸分量u_sd，得到換流器出口等效電壓的d軸參考值u_cdref；

(5)以i_sqref、i_sq作為無功功率電流內環的輸入信號，經過的線性自抗擾控制器，再疊加上交流側PCC點電網電壓的q軸分量u_sq，得到換流器出口等效電壓的q軸參考值u_cqref；

(6)將u_cdref和u_cqref經坐標變換得到三相橋臂調制波參考電壓u_aref、u_bref、u_cref，再經閥級控制得到MMC橋臂各子模塊的開關狀態。

3.根據權利要求1的控制方法，當采用UQ控制方式時，其特征在于，外環為定直流電壓U_dc控制和定無功功率Q控制，控制方法如下：

(1)測量換流器交流側PCC點電網電壓u_sa、u_sb、u_sc和相電抗器上流過的電流i_sa、i_sb、i_sc，經過坐標變換得到dq軸分量u_sd、u_sq和i_sd、i_sq，并計算PCC點傳輸的無功功率Q，同時測量直流側電壓U_dc；

(2)以直流電壓U_dc和直流電壓參考值U_dcref作為直流電壓外環的輸入信號，經過的線性自抗擾控制器，輸出電流的d軸參考值i_sdref；

(3)以無功功率Q和無功功率參考值Q_ref作為無功功率外環的輸入信號，經過的線性自抗擾控制器和前饋控制的組合，輸出電流的q軸參考值i_sqref；

(4)以i_sdref、i_sd作為直流電壓電流內環的輸入信號，經過線性自抗擾控制器，再疊加上交流側PCC點電網電壓的d軸分量u_sd，得到換流器出口等效電壓的d軸參考值u_cdref；

(5)以i_sqref、i_sq作為無功功率電流內環的輸入信號，經過線性自抗擾控制器，再疊加上交流側PCC點電網電壓的q軸分量u_sq，得到換流器出口等效電壓的q軸參考值u_cqref；

(6)將u_cdref和u_cqref經坐標變換得到三相橋臂調制波參考電壓u_aref、u_bref、u_cref，再經閥級控制得到MMC橋臂各子模塊的開關狀態。