基于模型预测控制的 MMC-HVDC 系统控制策略研究

为提高基于模块化多电平换流器的直流输电系统（MMC-HVDC）电流内环的动态响应速度，提出了一种MMC-HVDC 系统的模型预测控制（Model predictive control, MPC）方法。该方法通过预测模型、反馈校正和滚动优化得到最优的电压控制量，克服了传统双闭环控制 PI 参数整定困难和动态响应慢的问题。针对外环 PI 控制器参数对系统参数敏感的问题，对 PI 控制器参数进行了自适应调整，根据控制器的输入偏差和输出的大小来调整 PI参数，提高了控制器的鲁棒性。针对子模块电容的均压问题，采用了基于排序法的最近电平调制（NLM）均压调制算法，有效地实现了子模块电容电压的平衡。最后，通过 Matlab/Simulink 平台搭建了5电平的 MMC-HVDC 系统仿真模型。仿真结果表明了该控制策略的有效性和可行性。