申请/专利权人：西安交通大学

申请日：2021-04-28

公开（公告）日：2024-04-02

公开（公告）号：CN113346777B

主分类号：H02M7/483

分类号：H02M7/483;H02J3/36

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.02#授权;2021.09.21#实质审查的生效;2021.09.03#公开

摘要：本发明公开了一种模块化多电平换流器的PI无源控制方法及系统，建立基于受控源的桥臂平均模型并列出对应abc坐标系下Σ‑Δ表示的微分方程；根据建立的微分方程推导MMC桥臂平均模型的状态空间模型；利用MMC桥臂平均模型的状态空间模型建立MMC系统的端口受控耗散哈密尔顿模型；利用MMC系统的端口受控耗散哈密尔顿模型，利用无源控制理论设计闭环系统的PI无源反馈控制器，通过PI无源反馈控制器实现对模块化多电平换流器的控制。本发明不仅能够实现MMC系统期望轨迹的有效跟踪，而且根据李雅普诺夫稳定性理论，可以保证系统的全局渐进稳定性，从而提高系统的鲁棒性。

主权项：1.一种模块化多电平换流器的PI无源控制方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立基于受控源的桥臂平均模型并列出对应abc坐标系下Σ-Δ表示的微分方程，MMC桥臂平均模型abc坐标系下Σ-Δ表示的微分方程具体为：交流侧电压方程： 其中，为第j相上下桥臂电流之差；为第j相上下桥臂调制电压；usj为第j相交流侧系统电压；是第j相上下桥臂调制系数之差；是第j相上下桥臂调制系数之和；是第j相上下桥臂等效电容电压之和；是第j相上下桥臂等效电容电压之差；L0为上、下桥臂电感；Leq为交流侧等效电感，Req为交流侧等效电阻；环流方程： 其中，为第j相环流；Udc为直流侧电压；等效桥臂电容电压方程： 其中，Carm是等效桥臂电压；S2、根据步骤S1建立的微分方程推导MMC桥臂平均模型的状态空间模型，MMC桥臂平均模型的状态空间模型具体为：等效电容电压之和的dq0轴分量的状态方程表示为： 等效电容电压之差的dq0轴分量的状态方程表示为： 相间环流的dq0轴分量的状态方程表示为： 交流侧输出电流的dq轴分量的状态方程表示为： 其中，状态空间模型共包含10个状态变量，分别为表示系统中各等效电容电压之差的dq轴分量、电容电压之和的dq0分量、流过各电感的电流之和的dq0轴分量以及电感电流之差的dq轴分量，5个控制变量分别为模型还有3个外部输入变量Udc、usd、usq；S3、利用步骤S2得到的MMC桥臂平均模型的状态空间模型建立MMC系统的端口受控耗散哈密尔顿模型，通过推出的状态空间模型将MMC的端口受控耗散哈密尔顿模型表示为 其中，x是系统状态变量；Jx为系统内部结构矩阵；Rx为系统耗散矩阵；gx为系统与外部端口交互结构矩阵；u为系统外部输入向量；y为外部输出向量，Hx为系统能量储存函数；S4、利用步骤S3得到的MMC系统的端口受控耗散哈密尔顿模型，利用无源控制理论设计闭环系统的PI无源反馈控制器，通过PI无源反馈控制器实现对模块化多电平换流器的控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西安交通大学 一种模块化多电平换流器的PI无源控制方法及系统

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