基于模糊自适应PI控制和模型预测控制的MMC-HVDC控制方法

摘要

模块化多电平换流器的高压直流输电(modular multilevel converter-high voltage direct current, MMC-HVDC)系统包含外环控制器和内环控制器，是柔性直流输电系统的重要组成部分。传统的外环比例-积分(proportional-integral, PI)控制器的参数固定，没有自适应能力，稳定性和抗干扰性能较差；同时传统的内环控制器是在dq旋转坐标系下的解耦控制系统，其结构复杂，容易出现超调。因此，提出一种基于模糊自适应PI控制和模型预测控制(model predictive control, MPC)的MMC-HVDC控制方法，以简化系统结构，增强动态响应性能，进而使用准比例谐振(proportional resonance, PR)环流抑制控制器来替换传统环流抑制控制器，消除静差值。在Power Systems Computer Aided Design(PSCAD)仿真平台搭建MMC-HVDC系统模型，分别对比了改进前后内外环控制器的性能和环流抑制控制器的环流抑制效果，结果验证了所提方法的有效性和实用性。

关键词

高压直流输电 / 模块化多电平换流器 / 模糊自适应PI控制 / 模型预测控制