基于MMC的优化模型预测控制研究_论文

2018年 4 月  … … … ’  Power Electronics  April 2018  基于 MMC的优化模型预测控制研究  聂  雄 ,彭  坤 ,邱 强杰  (1.国 网 娄 底 供 电 公 司 ,湖 南 娄 底 417000;2.国 网 嘉 兴 供 电公 司 ,浙 江 嘉 兴 314000)  摘 要 :首 先 推 导 了 有 限 控 制 集 模 型 预 测 控 制 (FCS—MPC),然 而 该 方 法 在 子 模 块 数 量 较 多 情 况 下 仍 存 在 运 算 量  较大 的 问题 。在 此基 础上提 出基 于模 块化 多 电平 变 换器 (MMC)的优化 MPC,该 方法采 用 60。坐标 系转换 思想 ,  将预 测 电流 改为 预测 电压 ,对 于任 意子 模块 个数 的 MMC,都 只需进 行 3次价值 函数计 算 ,能大 大减 少运 算 量 ,  有效缩短预测和寻优时长 。最后在 MMC实验样机 上进 行验证 ,证 明了所提基 于 MMC的优化 MPC策略的正确性 。  关 键 词 :变 换 器 ;模 块 化 多 电 平 ;有 限控 制 集 ;模 型 预 测 控 制  中图 分 类 号 :TM46  文 献 标 识 码 :A  文 章 编 号 :1000—100X(2018)04—0014—03  Research 011 Optim al M odel Predictive C:ontrol Of M M C  NIE Xiong ,PENG Kun ,QIU Qiang-jie  (1.State Grid Loudi Electric Power Company,Loudi 417000,China)  Abstract:The finite control set model predictive control(FCS—MPC)is der ived.However,this method still has a large  amount of computation in the case of a large number of subm odules.On this basis,an optim al M PC o f  m odular muhi—  level converter(MMC)is proposed.Th e predicted current is changed to predicted voltage by using the conversion idea  of t he 60。 coordinate system.This method only needs 3 times o f the value function for any number of submodules.It  can greatly reduce th e calculation and the prediction time.Finally,the proposed m ethod is ver if ied in the M M C exper—  imental prototype,and the results show that the proposed method based on optimal MPC is corect and efective.  K eywords:eonve ̄er; modular multilevel; f inite control set; model predictive control  1  引  言  近 年 来 .多 电平 变 换 器 应 用 技 术 成 为 解 决 高  压 大 功 率 变 换 的较 好 选 择 。 某 学 者 提 出 MMC采  用 严 格 的模 块 化 结 构 ,通 过 子 模 块 电压 叠 加 输 出  高 电压 ,输 出 电 压 谐 波 含 量 少 。电 压 变 化 率 较 低 ,  适 用 于 轻 型 直 流 输 电系 统【u。 MPC是 以 目标 函数  为 评 判 准 则 进 行 滚 动 优 化 的 现 代 控 制 技 术 ,具 有  响 应 速 度 快 、稳 定 跟 踪 性 好 、多 变 量 控 制 和 容 易处  理 非 线 性 约 束 等 优 点 .十 分 适 用 于 MMC这种 典 型  的 多 变 量 控 制 系 统 。 文 献 f2—31也 给 出 了一 些 方  法 。但 均 不 存 在 不 足 。  在 此 首 先 分 析 了 MMC基 本 结 构 和 工 作 原 理 ,  推 导 了 MMC 的离 散 数 学 模 型 ,在 此 基 础 上 推 导 了  三 相 整 合 控 制 的 FCS—MPC。然 而 ,这 种 方 法 在 子  模 块 数 量 较 多 的 情 况 下 仍 存 在 运 算 量 较 大 的 问  题 。 因 此 ,提 出 了基 于 MMC 的优 化 MPC,该 方 法  对 于 任 意 子 模 块 个 数 的 MMC,都 只 需 进 行 3次 价  值 函数 计 算 即可 得 出 最 优 的 电压 矢 量 , 能大 大减  少 运 算 量 .有 效 缩 短 预 测 和 寻 优 时 长 .这 样 可使 系  定 稿 日期 :2017—07—03  作 者 简 介 :聂  雄 (1990一),男 ,湖 南 娄 底 人 ,硕 士 研 究 生 ,  助 理 工 程 师 ,研 究 方 向 为 模 块 化 多 电 平 变换 器 控 制 策 略 。  14  统 获 得 更 高 的采 样 频 率 ,从 而 进 一 步 提 高 系 统 静  态 和 动 态 性 能 。 而且 该 方法 简 单 ,易 于 实 现 ,在 随  着 电平 数 增 加 的 情 况 下 循 环 预 测 和 寻 优 过 程 运 算  量

相关文档

  • 数据库系统概论——实体-联系模型、ER图_图文
  • 如何测试一支笔_图文
  • 第4掌 MATLAB程序设计及应用实例4_图文
  • CAM350丝印入门_图文
  • 如何才能通过设置将excel单元格内的14位数字转换为日期格式
  • CAXA 2013制造工程师立体化实例教程第1章 CAXA制造工程师基础知识_图文
  • 实验一 输入输出端口控制实验
  • SMB达人系统操作练习
  • 一级计算机练习题一级计算机基础及MS+Office真题2016年03月(3)
  • 计算机等考《二级MS+Office高级应用》高频考点速记
  • An Impressive English Lesson
  • 学霸百科
    电脑版 | 学霸百科