【技术实现步骤摘要】
基于桥臂电流控制的MMC有限集合模型预测控制方法及系统
本专利技术属于电力电子
，具体涉及一种基于桥臂电流控制的MMC有限集合模型预测控制方法。
技术介绍
基于模块化多电平换流器(Modularmultilevelconverter,MMC)拓扑的柔性直流输电技术采用子模块级联的方式取代了开关器件的直接串联，具有制造难度低，开关损耗低，波形质量高等优点，在大规模可再生能源的汇集和输送过程中有十分良好的应用前景。模型预测控制作为一种先进的控制理论，近年来在电力电子领域得到了广泛关注，将有限集合模型预测控制策略应用于MMC中成为了柔性直流输电领域的研究方向之一。已有研究提出了一种基于子模块投入方式遍历法的MMC有限集合模型预测控制策略，其控制思想较为简单，通过比较本采样周期中所有子模块投入方式下的目标函数来确定最优的子模块投入方式，从而实现对MMC的控制。然而，对于大功率柔性直流输电系统来说，子模块数量较多，采用这种遍历方法的计算量太大，难以在工程实际中进行应用。有学者在此基础上提出了一种改进的MMC有限集合模型预...
【技术保护点】
1.一种基于桥臂电流控制的MMC有限集合模型预测控制方法，其特征在于，所述方法建立MMC上、下桥臂电流的预测模型，并构建对应的目标函数，通过目标函数来选择最优子模块投入方式。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于桥臂电流控制的MMC有限集合模型预测控制方法，其特征在于，所述方法建立MMC上、下桥臂电流的预测模型，并构建对应的目标函数，通过目标函数来选择最优子模块投入方式。
2.根据权利要求1所述的基于桥臂电流控制的MMC有限集合模型预测控制系统，其特征在于：包括采样模块、锁相环模块、坐标变换模块、功率计算模块、直流母线电压和无功功率控制模块、桥臂电流参考值计算模块、桥臂电流预测与目标函数计算模块、目标函数比较与控制指令输出模块；
所述采样模块中，包括：
电压采样模块，对MMC换流器交流电网侧三相电压Usabc，直流母线电压Udc，三相上、下桥臂子模块电压Upabc(i)和Unabc(i)(i＝1～N)进行采样；
电流采样模块，对电网侧三相电流Isabc，换流变压器阀侧三相电流Ivabc，MMC上、下桥臂电流Ipabc和Inabc进行采样；
所述锁相环模块，用于检测电网电压的相位θv；
所述坐标变换模块中，包括：
Clark变换模块，对MMC交流电网侧三相电压Usabc、阀侧三相电流Ivabc、上、下桥臂电流Ipabc和Inabc进行Clark变换，得到α-β坐标系下对应的电压矢量Usαβ、电流矢量Ivαβ、上、下桥臂电流Ipαβ和Inαβ；
Park反变换模块，将电网电压控制器输出的电流参考值Ivdqref从同步旋转d-q坐标系变换到静止α-β坐标系中，得到静止坐标系中的电流参考值Ivαβref，Park反变换采用的角度为交流电网相位θv；
所述功率计算模块，根据电网三相电压Usabc，电流Isabc计算得到交流侧功率Ps和Qs；
所述直流母线电压和无功功率控制模块，采用PI控制器对直流母线电压Udc及无功功率Qs进行控制，分别使其跟随给定的参考值Udcref及Qsref，两个PI控制器的输出分别作为d、q轴电流的参考值Ivdqref；其中，参考值Udcref为系统的额定直流母线电压，参考值Qsref根据系统指令给定，单位功率因数运行时给定为0，也可以根据电网的无功需求对电网进行对应的无功补偿；
所述桥臂电流参考值计算模块，根据交流侧功率Ps，直流母线电压Udc，输出电流参考值Ivαβref计算得到上、下桥臂电流参考值Ipαβref和Inαβref，具体计算方法如下：
其中，Ipαref和Ipβref分别为电流矢量Ipαβref的α轴，β轴分量，Inαref和Inβref分别为电流矢量Inαβref的α轴，β轴分量，Ivαref和Ivβref分别为电流矢量Ivαβref的α轴，β轴分量；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：王霄鹤，周才全，傅春翔，施朝晖，谢瑞，杨文斌，马润泽，徐鸥洋，徐晗，
申请(专利权)人：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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