一种模块化多电平换流器模型预测控制的优化方法

摘要

模块化多电平换流器(MMC)是适用于高压直流输电和静止同步补偿器的新型多电平换流器拓扑.本文介绍了MMC的工作原理,根据其数学模型推导了MMC离散时间模型,预测其状态变量,通过合理地选择价值函数,使用单一模型预测控制器即可实现对MMC子模块电容电压和交流侧输出电流的控制以及桥臂环流的抑制.随着电平数和模块数的增多,传统模型预测控制在每个控制周期需要计算的投切组合数变得相当庞大,不利于仿真研究.本文针对传统模型预测控制计算量庞大的缺点,结合换流器稳态工作时的特点,提出了一种能够减少计算量的优化方法.仿真结果验证了模型预测控制优化方法的有效性和理论分析的正确性.