基于五桥臂MMC-UPQC的复合模型预测控制研究

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作   者：

李金洪;  周建萍;  夏文豪;  龚益琳; 

作者机构：

上海电力大学自动化工程学院; 

关键词：

电能质量;  模块化多电平统一电能质量调节器;  复合模型预测控制;  五桥臂拓扑;  桥臂故障; 

期刊名称：

电力系统保护与控制

i s s n：

年卷期：

2024 年 011 期

页   码：

179-187

摘   要：

针对模块化多电平统一电能质量调节器(modular multilevel unified power quality conditioner, MMC-UPQC)六桥臂结构下的单相桥臂故障问题,提出了一种五桥臂拓扑,这种新型拓扑可实现故障情况下的电能质量补偿.首先,对MMC-UPQC串并联侧的数学模型进行分析,提出了一种复合模型预测控制(hybrid model predictive control,H-MPC),所提控制方法结合了有限集模型预测控制(finite-control-set model predictive control, FCS-MPC)以及快速模型预测控制(fast model predictive control, F-MPC).然后,通过构建两侧独立的价值函数减少了控制方法的计算量,同时也实现了五桥臂解耦控制.最后,相比传统线性(例如PI)和非线性(例如无源控制passivity-based control,PBC)的控制策略,所提复合模型预测控制在电压补偿、负序电压抑制以及谐波电流补偿等方面具有一定优势,并在一定程度上避免了复杂的参数整定及坐标变化环节.仿真实验结果证明了所提控制方法的可行性和优越性.