不平衡电网下双dq坐标变换的M3C微分平坦控制策略

TM762; 针对目前模块化多电平矩阵变换器(M3C)研究中常用的双αβ 坐标变换解耦不彻底、传统PID控制方法效果差、不平衡工况研究少等问题,在分析拓扑结构和数学模型的基础上,采用双dq坐标变换对电气量进行解耦,建立了M3C的输入输出侧数学模型,分别对电压、电流进行正负序分离,并结合微分平坦理论,推导了输入侧、输出侧的微分平坦控制(DFC),最后模拟了两种不平衡工况下的运行情况.仿真结果表明,与线性PID控制相比,非线性的微分平坦控制提高了内环电流的跟踪速度和精度,更适用于非线性的M3C系统.在电网平衡或电网出现不对称故障时,微分平坦控制下M3C系统的动态稳定性与快速性更好,电能质量更高,电...

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Published in电机与控制学报 Vol. 28; no. 1; pp. 49 - 60
Main Authors 程启明, 杜婷伟, 赖宇生
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 上海电力大学 自动化工程学院,上海 200090 2024
Subjects
unbalanced grid
differential flatness control
双dq坐标变换
modular multilevel matrix converter
微分平坦控制
double dq coor-dinate transformation
模块化多电平矩阵变换器
offshore wind power
不平衡电网
PID control
海上风力发电
PID控制
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ISSN1007-449X
DOI10.15938/j.emc.2024.01.005

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Summary:TM762; 针对目前模块化多电平矩阵变换器(M3C)研究中常用的双αβ 坐标变换解耦不彻底、传统PID控制方法效果差、不平衡工况研究少等问题,在分析拓扑结构和数学模型的基础上,采用双dq坐标变换对电气量进行解耦,建立了M3C的输入输出侧数学模型,分别对电压、电流进行正负序分离,并结合微分平坦理论,推导了输入侧、输出侧的微分平坦控制(DFC),最后模拟了两种不平衡工况下的运行情况.仿真结果表明,与线性PID控制相比,非线性的微分平坦控制提高了内环电流的跟踪速度和精度,更适用于非线性的M3C系统.在电网平衡或电网出现不对称故障时,微分平坦控制下M3C系统的动态稳定性与快速性更好,电能质量更高,电流谐波含量最多可以降低1.42%,能够更有效地抑制负序电流.
ISSN:1007-449X
DOI:10.15938/j.emc.2024.01.005