[發(fā)明專利]基于混合型模塊化多電平換流器的低頻模型預(yù)測(cè)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710978198.4
• 申請(qǐng)日: 2017-10-18
• 公開（公告）號(hào): CN107707142B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張開宇;郭強(qiáng);馮煜堯;崔勇;余穎輝;馮楠;熊雪君
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)上海市電力公司;華東電力試驗(yàn)研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/483
• 分類號(hào): H02M7/483;H02J3/18
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 朱成之

1.一種基于混合型模塊化多電平換流器的低頻模型預(yù)測(cè)控制方法，其特征在于，包含以下過程：

利用上層控制指標(biāo)函數(shù)G₁，選取滿足交流側(cè)電流、環(huán)流與橋臂電容電壓控制要求的橋臂輸出電平；混合型模塊化多電平換流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)各相的模塊投入數(shù)目為N時(shí)，評(píng)估2N+1種電平組合的上層控制指標(biāo)函數(shù)G₁值的大小，選取上層控制指標(biāo)函數(shù)G₁值最小時(shí)的橋臂輸出電平，并記錄對(duì)應(yīng)的上、下橋臂模塊投入數(shù)目n_pj*與n_nj*；

穩(wěn)定全橋模塊電容電壓，并計(jì)算其等效輸出電平：判斷上、下橋臂模塊投入數(shù)目n_pj*與n_nj*是否為整數(shù)，若為整數(shù)，全橋模塊無需參與；若非整數(shù)，全橋模塊參與輸出；根據(jù)直流側(cè)電容器的充放電特性，結(jié)合橋臂電流方向與全橋模塊電容電壓大小確定其工作狀態(tài)，根據(jù)輸出電壓極性得到全橋模塊的等效投入數(shù)目為1/2s_mj；確定橋臂半橋型子模塊的投入數(shù)目為N_mj*＝n_mj*-1/2s_mj；s_mj表示全橋模塊輸出電壓極性；其中，m取p或n，分別表示上、下橋臂；

根據(jù)子模塊電容電壓的優(yōu)化控制策略確定各子模塊開關(guān)信號(hào)：計(jì)算相鄰時(shí)刻子模塊投入數(shù)目的差值△N_mj，利用電容電壓指標(biāo)函數(shù)G₂選取需要額外動(dòng)作的子模塊，按照電容電壓指標(biāo)函數(shù)G₂值對(duì)子模塊降序排列，若△N_mj大于零，則在上一時(shí)刻處于切除狀態(tài)的子模塊中選出電容電壓指標(biāo)函數(shù)G₂值最小的|△N_mj|個(gè)子模塊在下一時(shí)刻投入；若△N_mj小于零，則在上一時(shí)刻處于投入狀態(tài)的子模塊中選出電容電壓指標(biāo)函數(shù)G₂值最小的|△N_mj|個(gè)子模塊在下一時(shí)刻投入；

上層控制指標(biāo)函數(shù)：

G₁＝λ₁|i_j^*(t+T_s)-i_j(t+T_s)|+λ₂|i_zj^*(t+T_s)-i_zj(t+T_s)|+λ₃|V_pj^*(t+T_s)-V_pj(t+T_s)|+λ₄|V_nj^*(t+T_s)-V_nj(t+T_s)|

其中，λ₁～λ₄表示各控制目標(biāo)的權(quán)重系數(shù)；T_s表示系統(tǒng)采樣時(shí)間；

i_j^*(t+T_s)表示交流側(cè)電流指令值；i_j(t+T_s)為交流側(cè)電流預(yù)測(cè)值；

i_zj^*(t+T_s)表示環(huán)流指令值；i_zj(t+T_s)為環(huán)流電流預(yù)測(cè)值；

V_pj(t+T_s)、V_nj(t+T_s)為上、下橋臂電容電壓的預(yù)測(cè)值；

V_pj^*(t+T_s)、V_nj^*(t+T_s)為上、下橋臂電容電壓的指令值；

相鄰時(shí)刻的子模塊投入數(shù)目差值：

ΔN_mj＝N_mj*(t+T_s)-N_mj(t)

其中，T_s表示系統(tǒng)采樣時(shí)間；N_mj(t)表示當(dāng)前時(shí)刻子模塊投入數(shù)目。