MMC-HVDC系统的模糊PI优化控制

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MMC-HVDC无源性PI稳定控制与环流抑制方法

MMC-HVDC无源性PI稳定控制与环流抑制方法薛花;李杨;王育飞;杨兴武;刘卫东【摘要】模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter,MMC)日益广泛应用于高压直流输电(High Voltage Direct Current,HVDC)技术中,但MMC的多变量、强非线性特性,使其稳定控制问题成为拓展应用的瓶颈所在.从能量耗散和环流抑制的角度出发,基于MMC动态数学模型,直接在abc静止坐标系下建立双线性Lagrange方程.以均衡子模块电容电压为目标设计能量函数,结合PI控制简单架构,提出新型的无源性PI控制方法,使系统沿Lagrange积分最小化轨迹移动.在满足系统全局渐进稳定的前提下,实现期望轨迹的快速跟踪.针对MMC-HVDC环流产生的变流器损耗增加问题,设计MMC环流控制器,获得无源性PI控制环节桥臂电压补偿量,实现电容电压平稳和环流有效抑制.仿真结果表明所提出的方法具有响应快速、稳定性高、鲁棒性强的特点.%Modular multilevel converter (MMC) is widely used in high voltage direct current (HVDC). However, the multivariate and strongly nonlinear characteristics of MMC make the stable control problem become the key to their application. From the perspective of energy dissipation and circulating current suppression, the bilinear Lagrange equation in a-b-c synchronous reference frame is developed directly onthe basis of the dynamic mathematical model of MMC to analyze strictly passive features of the system. Energy function for balancing capacitor voltage is designed. Combining the simple architecture of PI control, a novel passivity-based PI control method is proposed to ensure the whole system along Lagrange integration minimization trajectory. The desired trajectory fast tracking can be realized under the premise of globalasymptotic stability. For the increase of converter losses generated by the circulation of MMC-HVDC, this paper designs circulating current controller of MMC to obtain arm voltage compensation in passivity-based PI control and achieves that the capacitor voltage comes to smooth and circulation is effectively suppressed. The simulation results show that the proposed method has the advantages of quick response, high stability and strong robustness.【期刊名称】《电力系统保护与控制》【年(卷),期】2017(045)019【总页数】8页(P78-85)【关键词】模块化多电平变流器;无源性PI控制;环流抑制;双线性Lagrangian方程【作者】薛花;李杨;王育飞;杨兴武;刘卫东【作者单位】上海电力学院电气工程学院,上海 200090;国网泗阳县供电公司,江苏宿迁 223700;上海电力学院电气工程学院,上海 200090;上海电力学院电气工程学院,上海 200090;江苏正大清江制药有限公司,江苏淮安 223001【正文语种】中文近年来，随着高压直流输电系统(High Voltage Direct Current, HVDC)的快速发展，传统两电平逆变器由于器件耐压性能及控制性能不再能够满足应用需求，模块化多电平变换器(Modular Multilevel Converter,MMC)在HVDC系统中得到了日益广泛的应用与推广[1-5]。

基于差分进化膜计算的MMC-HVDC控制参数优化

基于差分进化膜计算的MMC-HVDC控制参数优化袁鹰;卫志农;陈洪涛;孙国强;孙永辉【摘要】基于模块组合多电平换流器MMC的新型高压直流HVDC输电具有广阔的应用前景.针对传统控制器优化方法的不足,提出了一种基于差分进化膜计算的MMC-HVDC控制参数优化方法.基于MMC-HVDC的控制原理,在PSCAD下搭建了MMC-HVDC的仿真模型,利用差分进化膜计算优化控制系统参数.算例分析表明:该控制器能有效改善系统受到短路故障扰动后的动态特性;通过比较原参数、基于差分进化算法的优化结果和基于自适应差分进化算法的优化结果,验证了该方法的有效性.%High voltage direct current(HVDC)transmission based on modular multilevel converter(MMC)has a bright prospect in applications. Aiming at the shortcomings of the traditional optimization methods for controllers ,an optimiza?tion method for the control parameters is proposed based on differential evolution membrane computing(DEMC). A sim?ulation model is established on PSCAD platform according to the control principle of MMC-HVDC,and the control pa?rameters are optimized by using DEMC. The simulation analysis indicates that the proposed controller can improve the system's dynamic characteristics when it is disturbed by short-circuit fault. From the comparison among the original pa?rameters,the optimization results based on differential evolution algorithm,as well as the results based on adaptive dif?ferential evolution algorithm,the proposed method is proved to be effective.【期刊名称】《电力系统及其自动化学报》【年(卷),期】2017(029)007【总页数】7页(P13-19)【关键词】模块组合多电平换流器;高压直流输电;差分进化膜计算;参数优化【作者】袁鹰;卫志农;陈洪涛;孙国强;孙永辉【作者单位】河海大学能源与电气学院,南京210098;河海大学能源与电气学院,南京210098;吉林省电力有限公司松原供电公司,松原138000;河海大学能源与电气学院,南京210098;河海大学能源与电气学院,南京210098【正文语种】中文【中图分类】TM721模块化多电平换流器MMC（modular multilevel converter）作为一种新的电压源型换流器VSC（volt⁃age source converter）拓扑结构，相比于传统VSC的2电平和3电平拓扑结构，具有输出电平数多、输出波形好、谐波含量少、开关频率低、开关损耗小等优点[1-4]，近年来逐渐受到学术界和工程界的关注。

MMC-HVDC基本控制策略研究及改进

MMC-HVDC基本控制策略研究及改进模块化多电平换流器(MMC)作为全控型电压源换流器(VSC)的一种新型拓扑结构,具有开关频率低、波形质量高、可拓展等优点,具有良好的发展前景。

十几年来,MMC-HVDC技术发展飞快,在工程应用领域以及理论研究领域取得了众多的成果,但依然尚有许多研究问题需要解决,如电容电压平衡优化控制问题、控制系统优化设计问题,等等。

本文在总结前人研究成果的基础上,对MMC-HVDC系统基本控制策略展开了深入研究。

本文首先针对MMC-HVDC系统的拓扑结构及其基本工作原理进行了详细分析,建立了MMC换流器的数学模型,阐述了MMC换流器子模块电容器以及桥臂电抗器的选取方法,并就MMC-HVDC系统基本控制策略进行了简单的介绍,为MMC-HVDC系统模型的搭建提供了一定的理论依据。

其次,针对MMC-HVDC系统阀组级控制策略进行了研究,介绍了MMC调制技术,并对CPS-SPWM调制策略进行了重点叙述,对子模块电容电压波动机理与环流产生原理进行了分析,阐述了传统的电容电压均衡控制与环流抑制控制策略,并利用传统电容电压平衡控制的思想设计了改进的均压拓扑,搭建了仿真模型对改进的均压拓扑的有效性进行了仿真验证。

再者,针对MMC-HVDC系统换流站级控制策略进行了研究,根据MMC交流侧数学模型,推导出了基于d-q轴解耦控制的电流内环控制以及功率外环控制,并结合系统级控制和阀组级控制设计了两端有源MMC-HVDC控制系统,在MATLAB/Simulink仿真平台上,搭建了MMC-HVDC系统仿真模型,分别对有功、无功功率的阶跃和反转进行了仿真分析,结果验证了所设基本控制策略的正确性。

最后,为提高MMC-HVDC系统受干扰能力,本文对换流站级控制策略进行了改进,将功率外环控制由开环改进成闭环,同时在功率外环控制的基础上添加交流侧故障控制,在MATLAB/Simulink仿真平台上,搭建了两端有源MMC-HVDC系统仿真分析模型,对采用改进控制策略前后的小扰动工况以及暂态工况运行特性进行了对比分析,结果验证了改进控制策略的有效性。

基于模糊PI控制的无刷直流电机控制系统_傅涛

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参考文献：［１］怯肇乾．５００ｋＶ变电站站用电系统配置技术规范［Ｍ］．北京：中国电力出版社．２００９．０９．［２］段军．浅谈５００ｋＶ变电站继电保护标准化设计在运行实践中的应用．［Ｊ］．《中国电力教育》２０１０（２０）．２１－２３．［３］贾莜．基于ＩＥＣ６１８５０规约的５００ｋＶ变电站继电保护与故障信息处理系［Ｊ］．《电力信息化》．２０１０（５），５９－６５．［４］魏明任化芝５００ｋＶ变电站继电保护典型配置分析［Ｊ］．《贵州电力信息》．２００９（９），７０－７７．
【关键词】无刷直流电机；模糊 PI；数字信号处理器
引言
无刷直流电机具有类似直流电机良好的调速、控制和运行特
性，并具有效率高、功率密度高、免维护、可高速运行等许多优点，在
许多场合得到了广泛的应用。
采用传统ＰＩ控制方式，始终糊控制理论和ＰＩ控制进行联
图１无刷直流电机控制系统框图
３．３系统软件设计本控制系统软件采用模块化设计，使软件组织灵活有序。首先初始化ＤＳＰ，定义并初始化变量，开启捕获定时器周期中断、ＣＡＮ通信中断和外部保护中断。初始化完成之后，主程序就进入了等待死循环，等待中断产生，执行中断服务子程序。４．实验结果对无刷直流电机控制系统进行了实验，所应用的ＢＬＤＣＭ的参数为：额定电压为１６０Ｖ；额定转速为６０００ｒ／ｍｉｎ；转动惯量为０．０２ｋｇ·ｍ２；极对数为２对；定子电阻为２．６欧姆；定子电感为１６．２２ｍＨ。进行实验时，通过ＣＡＮ通讯每１０ｍｓ发送一次给定速度给调速系统，给调速系统发送了一系列的给定速度。实验结果如图２－３所示。图２是无刷直流电机的启动过程，图３是无刷直流电机的加减速过程。速度的单位为ｒ／ｍｉｎ，电流的单位为ｍＡ，时间单位为１０ｍｓ。从图中可以看出，可以看出速度跟踪响应快速且平稳，跟踪效果较好。结论本文在传统ＰＩ控制方法的基础之上，采用了模糊控制。根据电机转速和转速变化趋势，对ＰＩ参数进行在线调整，取得了高精度的转速控制。实验结果表明，本系统能够提高无刷直流电机调速系

MMC-HVDC系统环流控制策略研究

MMC-HVDC系统环流控制策略研究MMC（Modular Multilevel Converter）-HVDC（High Voltage Direct Current）系统是一种新型的高压直流输电系统，具有较高的调节能力和稳定性。

然而，在实际运行中，MMC-HVDC系统中存在环路电流问题，可能导致系统发生振荡和不稳定。

因此，研究MMC-HVDC系统环流控制策略成为了当前研究的热点之一。

MMC-HVDC系统中的环流问题主要是由于逆变器之间的电容不完全匹配所引起的。

MMC-HVDC系统采用了分阶段放电和光纤通信等控制手段，可以有效地降低电容不匹配带来的环流问题。

然而，由于环流问题会对系统有害影响，因此需要寻找一种有效的控制策略来解决。

在MMC-HVDC系统中，环流控制策略主要分为有源环流控制和无源环流控制两种方式。

有源环流控制是通过调整逆变器中的导纳来抑制环流的产生，常用的方法有阻抗调节和自适应控制。

无源环流控制则是通过改进电容模块的电路结构和控制算法来减小环流的幅值和频率，常用的方法有改进电容模块的结构和采用非接触式的电容传感器等。

具体到MMC-HVDC系统中的环流控制策略研究，一种常用的方法是采用模型预测控制（MPC）策略。

MPC是一种基于模型的先进控制策略，具有快速响应、稳定性好等优点。

在MMC-HVDC系统中，利用MPC策略可以对逆变器的调制信号进行优化设计，从而实现环流的控制。

另外，还可以采用基于频率的环流控制策略，通过控制逆变器的工作频率和相位来抑制环流的产生。

在MMC-HVDC系统环流控制策略研究中，需要充分考虑系统的安全稳定性和经济性。

首先，要根据实际运行情况和系统参数对控制策略进行合理选择，以保证系统的安全稳定运行。

其次，要在保证系统安全性的前提下，尽可能减少环流控制的成本和能耗，提高系统的经济性。

最后，还应对不同的故障情况进行仿真和分析，评估环流控制策略在不同工况下的效果。

综上所述，MMC-HVDC系统环流控制策略研究是当前研究的一个重要方向。

基于RTDS的MMC-HVDC系统建模与仿真的开题报告

基于RTDS的MMC-HVDC系统建模与仿真的开题报告一、研究背景随着电力系统的发展，交流输电和直流输电技术扮演着不同重要的角色。

高压直流输电（HVDC）已经被广泛应用于长距离电力输送和跨越海洋的越大电力输送。

多级换流器（MMC）作为一种最新的HVDC技术，已经越来越受到关注。

MMC拥有多级微电网结构、短路能力强和高可靠性等特点，可以有效地解决传统HVDC技术中的问题，如换流器失效、并接和逆变器过载等问题。

为了深入了解MMC-HVDC系统的运行机理和优越性能，需要进行系统级建模和仿真。

由于MMC形式的多级结构和大量的开关器件，MMC-HVDC系统的建模和仿真非常复杂。

因此，需要选择合适的建模工具和仿真平台，以实现对MMC-HVDC系统的快速建模和仿真分析。

基于RTDS（Real-Time Digital Simulator）的MMC-HVDC系统建模和仿真是目前应用最广泛的方法之一，该方法可以快速准确地模拟系统电气特性和故障情况。

RTDS是一种真实的数字仿真器，它模拟实际电力系统中的电源、传输线、输电系统和负载等运行状态，可以实现快速仿真和快速故障切除处理。

因此，通过使用RTDS构建MMC-HVDC系统模型，可以对系统进行准确的电气和动态性能分析。

二、研究目的本研究的主要目的是基于RTDS平台构建MMC-HVDC系统模型，包括MMC模型、直流线模型和升压变压器模型，以实现MMC的电气和动态性能仿真分析，并分析MMC的运行机理和优越性能。

三、研究内容本研究的主要内容包括：1. MMC-HVDC系统的基本理论和技术知识的学习和了解2. RTDS平台的学习和使用3. MMC-HVDC系统模型的建立，包括MMC模型、直流线模型和升压变压器模型4. 系统静态和动态性能的仿真分析，包括直流侧电压/电流波形分析、直流电压/电流调节和传输功率分析等5. MMC运行机理和性能优越性分析四、研究意义本研究的意义在于：1. 加深对MMC-HVDC系统的理解和认识，为电力系统运行和控制提供技术支持2. 探索MMC-HVDC技术在大规模电力输送中的应用，为能源高效传输打下基础3. 为电力系统建模和仿真提供参考和借鉴，促进电力系统技术的发展。

基于BCC算法的HVDC系统PI控制器参数的优化

０引言
一
在他们的工作上进一步综合提出了细菌趋药性算法 — Ｂ — 】Ｃ算法。叫）（）３由于该算法在解空间中探索许多不同的点来模拟和修正它形成的近其中，为系统的调节时间。取ｌ最小值所对应的。作为，的，似梯度信息，因此会出现Ｂ算法的收敛速度慢于群体优化的算法。最优Ｐ参数。ｅ是电流的参考值与实际值之差。按此准则设计的控ＣｌＢＣ算法的具体步骤可参见文献】。制系统，瞬态响应的振荡性小，对参数的选择良好，工程实用性强。我国学者李威武等人对ＢＣ算法加以改进提出了ＢＣ算法。Ｃ３仿真分析 ’
基于ＢＣ算法的ＨＤＣＶＣ系统Ｐ控制器参数的优化ｌ
刘智铭党震宇许洁孔海龙（北电力大学自东动化工程学院）
摘要：为了提高高压直流输电系统的抗干扰能力，出了基于细菌群趋提药性算法（ａｔｒｌＣｌｎｅｔｘｓＢＣ优化Ｐ控制器参数的方法。ＢｃｅｉｏｏｙＣｈｍｏａｉ，Ｃ）ａ１本文以整流侧定电流控制为例，先分析了其数学模型，次以时间乘误差首其积分；（ＡＥ作为目标函数确定Ｐ控制器参数。真结果表明该方法能够隹则Ｉ）ＴＩ仿提高系统的控制性能。关键词：高压直流输电系统细菌群趋药性算法Ｐ控制器参数目Ｉ标函数

MMC-HVDC交流侧不对称故障特性分析与控制策略

MMC-HVDC交流侧不对称故障特性分析与控制策略模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter,MMC)与传统两电平或三电平电压源型换流器(Voltage Source Converter,VSC)相比优势明显,例如结构模块化,谐波性能更佳,开关损耗和滤波要求更低。

但MMC不可避免的环流控制问题影响换流器的性能。

而基于模块化多电平换流器的柔性直流输电(Modular Multilevel Converter Based HVDC,MMC-HVDC)发展迅速。

其相对于传统直流输电的技术优势明显,但是其机理分析和控制系统设计更为复杂。

尤其当交流侧不对称故障时,传统的控制策略不再适用于三相不对称的情况。

为了保障柔性直流电网的可靠运行,需要对MMC及直流电网进行机理分析和控制系统设计。

本文基于数学分析通过仿真验证的方法主要研究了MMC-HVDC交流侧不对称故障时的运行机理和控制策略。

传统的控制策略不适用于三相不对称的情况,当交流侧电网不平衡时,现有的控制系统大多数选择抑制负序电流的方法。

这种控制方式下交流侧电流对称,而有功功率产生二倍频波动,传递到直流侧导致直流电压的二倍频波动。

本文通过改进环流控制器改善了上述问题。

通过建立环流和子模块电容电压,直流侧电压等物理量的数学关系,确定了一个直流侧电压波动最小时的最佳的环路电流值,并作为参考信号传输给MMC的电流控制回路,从而抑制了直流电压的波动。

本文主要研究了柔性直流电网交流侧不对称故障时环流的特性分析与控制策略。

首先,建立了MMC换流器的电磁暂态快速仿真模型和机电暂态模型。

研究的相关模型在一定程度上都加快了仿真效率,并具备较高的精准度。

在此基础上,将有助于进一步研究多端柔性直流输电系统的其他特性或进行工程分析;其次,对MMC-HVDC环流控制策略进行了优化。

传统的环流控制策略将环路电流抑制为零,该控制策略虽然可以降低器件损耗,但是没有考虑到子模块电容电压的波动,而且其控制精度较低。

模糊自适应PI控制永磁同步电机交流伺服系统

第一作者:林伟杰(1977-),男,博士研究生,主要研究方向为微特电机及其控制。

控制技术及应用模糊自适应PI 控制永磁同步电机交流伺服系统林伟杰, 郑灼, 李兴根, 林瑞光(浙江大学电气工程学院,杭州 310027)摘要:在永磁同步电机交流伺服系统中,采用直接转矩控制及模糊自适应P I 控制构成位置伺服控制器。

S i m uli nk 仿真结果表明,该位置伺服系统有较好的动、静态性能。

主要分析了用模糊自适应P I 控制构成永磁同步电机交流伺服系统的位置环。

关键词:交流伺服电机;位置控制系统;直接转矩控制中图分类号:TM 383.4+2 文献标识码: 文章编号:1001-5531(2005)03-0010-04Study on H i gh Perfor m ance AC Servo Syste m of PM S M U si ngSelf -adjusti ng PI Control Based on Fuzzy InferencesLI N W ei -jie , Z HENG Zhuo , LI X ing-gen, L I N R ui -guang (College o f E lectrical Eng i n eering ,Zhe jiang U niversity ,H angzhou 310027Ch i n a)Ab stract :For AC servo syste m o f per m anentm agnet synchronousm o t o r(PM S M ),the positi on servo contro ller was constructed w it h direct torque contro l and se l-f ad j usti ng P I contro l based on Fuzzy inferences .T he resu lts o f S i m uli nk sho w that this sy stem has good dynam ic and static perfor m ance .T he positi on contro l l oop composed o f sel-f ad j usti ng P I contro l based on Fuzzy i n ferences i n AC servo sy stem o f per m anentm agne t synchronous mo tor w as dis -cussed emphaticaly i n t h i s paper .K ey words :AC servo electric mach ines ;positional con trol system s ;d irect torque con trol0 概述在伺服控制器中应采用适合于电机控制的数字信号处理器(DSP)。

MMC-HVDC系统控制与交流侧故障保护策略研究

MMC-HVDC系统控制与交流侧故障保护策略研究MMC-HVDC系统控制与交流侧故障保护策略研究随着电力系统的不断发展和能源互联网的构建，高压直流输电（HVDC）技术成为现代电力系统中重要的输电方式之一。

作为最新一代HVDC技术，基于模块化多级换流器（MMC）的HVDC系统具有转换器结构灵活、控制性能优越、电压波动小等特点，因此在长距离大容量功率输电和电力交换中得到广泛应用。

MMC-HVDC系统中，交流侧故障保护策略是保证系统稳定运行的重要手段之一。

本文将对MMC-HVDC系统的控制及交流侧故障保护策略展开研究，并提出一种基于多级换流器控制的故障保护方案。

MMC-HVDC系统的整体控制包括交流侧调节、直流侧调节以及交流滤波器控制等。

其中，交流侧调节对于保证交流侧电压稳定和控制无功功率具有重要意义。

为了实现交流侧电压的快速调节和准确控制，本文采用了基于PI控制的电流外环和电压内环控制策略，并根据实时采集的信号进行参数调整。

此外，为了避免电流谐波引起的振荡问题，采用了谐波抑制控制方法，将发生在输出电压中的谐波分量抑制到较低水平，提高了系统的稳定性和可靠性。

另一方面，交流侧故障保护是MMC-HVDC系统运行中必备的一项工作。

在论文中，我们提出了一种基于电压矢量定向和电流监测的故障保护策略。

该策略通过监测交流侧电压和电流的大小和相位信息，实现对故障点的定位和判断。

在检测到交流侧发生故障后，系统将采取措施减小故障损害并实现快速分离，从而保护系统的安全运行。

为了验证所提出的控制和故障保护策略的有效性，本文设计了MMC-HVDC系统的仿真实验。

通过对多种故障情况进行模拟，验证了所提策略对系统故障的准确定位和判断，并在故障发生后成功实现了快速分离和恢复。

实验结果表明，所提出的控制策略和故障保护方案可以有效地提高MMC-HVDC系统的稳定性和故障抗干扰能力。

总之，本文对MMC-HVDC系统的控制与交流侧故障保护策略进行了深入研究。

MMC-HVDC功率运行区间的优化控制方法

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｔｏｏｐｔｉｍｉｚｅｔｈｅｐｏｗｅｒｍａｒｇｉｎｏｆｍｏｄｕｌａｒｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌｃｏｎｖｅ￣ｅｒｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｄｉｒｅｃｔｃｕｒｒｅｎｔ
ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ（ＭＭＣ—ＨＶＤＣ）ｓｙｓｔｅｍｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｂｙｍｅａｎｓｏｆｂｕｉｌｄｉｎｇｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｏｆ
ｔｈｅｃｏｎｖｅ￣ｅｒ．ｔｈｅｔｈｅｏｒｙｔｈａｔｔｈｅｉｍｐａｃｔｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｃｉｒｃｕｌａｔｉｎｇｃｕｒｒｅｎｔｏｆｔｈｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｆｒｏｍｔｈｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆ
ｓｕｂ—ｍｏｄｕｌｅ（ＳＭ）ｃａｐａｃｉｔｏｒｖｏｌｔａｇｅｉｓｒｅｖｅａｌｅｄ．Ｓｅｃｏｎｄｈａｒｍｏｎｉｃｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｉｎｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｒｅ－
４
文献［４］分析了ＭＭＣ内部环流产生机理及其组成成分。在此基础上。为了提高ＭＭＣ．ＨＶＤＣ系统稳定性，文献【５】分析了ＭＭＣ内部环流对换流器性能的影响。文献［６１分析了ＳＭ电容电压的形成机理以及控制ＳＭ电容电压对系统运行稳定性的影响。文献【７】提出了注入三倍频交流电压以及ＳＭ电容电压基值调整方法优化系统运行区间。文献［８］从换流器内部结构出发分析换流器输出电压与桥臂电流的关系。并给出几种优化功率运行区间的方法。总体而言，目前的研究还没有揭示出相间环流与ＳＭ电容电压的关系．ＳＭ电容电压波动对换流器功率运行区间的制约。

具有直流故障阻断能力的MMC-HVDC系统拓扑研究

具有直流故障阻断能力的MMC-HVDC系统拓扑研究具有直流故障阻断能力的MMC-HVDC系统拓扑研究摘要：高压直流输电（HVDC）作为一种重要的电力传输技术，已经广泛应用于大规模电力输送。

然而，在HVDC系统中，直流故障带来的挑战一直是一个重要问题。

为了解决这个问题，多级换流器Modular Multilevel Converter（MMC）的HVDC系统被设计和研究，以具备直流故障阻断能力。

本文对具有直流故障阻断能力的MMC-HVDC系统的拓扑结构进行了研究，并分析了其工作原理和特点。

研究结果表明，具有直流故障阻断能力的MMC-HVDC系统在处理直流故障时表现出较高的稳定性和可靠性，有望在HVDC系统中得到广泛应用。

关键词：高压直流输电；Modular Multilevel Converter；直流故障阻断能力；拓扑结构引言高压直流输电（HVDC）作为一种重要的电力传输技术，已经广泛应用于远距离、大容量、跨境等特殊条件下的电力输送[1]。

然而，在HVDC系统中，直流故障问题成为限制其应用的一个重要问题。

直流故障的发生会对电力系统的稳定性和可靠性产生严重影响，而传统的HVDC系统往往无法有效应对这些直流故障。

因此，如何使HVDC系统具备直流故障阻断能力成为了一个研究的热点和难点。

为了解决HVDC系统中直流故障问题，研究人员提出了多种方案，其中一种重要的方案是采用多级换流器Modular Multilevel Converter（MMC）技术[2]。

MMC是一种基于半导体器件的多电平换流器，具备较高的可控性和可靠性。

相比传统的两级换流器，MMC系统能够实现较高的电压平衡、较低的谐波波动和较小的电流冲击。

此外，MMC系统还具备直流故障阻断能力，能够在直流故障发生时保证系统的稳定运行。

MMC-HVDC系统是一种具有直流故障阻断能力的HVDC系统，其拓扑结构主要包括两级MMC子模块和直流侧接口电感[3]。

无刷直流电机模糊PI控制系统设计

无刷直流电机模糊PI控制系统设计作者：温嘉斌麻宸伟来源：《电机与控制学报》2016年第03期摘要：无刷直流电机具有非线性、强耦合的特点，在电机控制领域被广泛研究。

根据传统软件控制器运行速度慢、精度低、抗干扰能力差等问题，提出了一种基于现场可编程门阵列（field program-mable gate array，FPGA）的无刷直流电动机模糊自适应PI控制系统。

该系统以FPGA为主控芯片.用Verilog HDL硬件描述语言对控制器内各个功能模块进行设计，实现整个系统的全硬件化，充分发挥了FPGA执行速度快、抗干扰能力强、灵活度高、拓展性强的特点。

系统采用转速、电流双闭环控制。

转速环采用模糊自适应PI控制算法，改善了传统PID 响应速度慢、超调大等缺陷。

通过仿真与实验对比分析，该系统响应速度快、超调小、稳态精度高、运行稳定。

关键词：无刷直流电机；现场可编程门阵列；模糊自适应PI；抗干扰性中图分类号：TP 351 文献标志码：A 文章编号：1007-449X（2016）03-0102-070 引言一直以来无刷直流电机以其结构简单、机械特性好及调速特性好等优点广泛应用于电动车、航空航天等领域。

传统控制器多以单片机或DSP为主控芯片，其软件实现的特点导致抗干扰性较差，灵活度不高，同时运算速度也不够理想。

随着电子设计自动化（electronic design automa-tion，EDA）技术的不断发展，FPGA也越来越多的应用到工业控制领域中。

近年来，国内外许多专家学者提出了基于现场可编程门阵列（field program-mable gate array，FPGA）的电机控制器设计方案，其中文献成功的将FPGA应用于电机控制领域，并取得了较好的效果，但在系统的快速响应性及稳态精度上还存在不足。

针对此问题本文提出了基于FPGA的无刷直流电机控制系统的设计方案。

同时，由于无刷直流电机非线性强耦合的特点，在实际应用中传统PID算法往往很难达到预期的控制效果，传统PID响应速度慢、动态特性较差，模糊自适应PID算法能较好的解决这些问题。

步进电机模糊pid算法基本原理,c语言实现

步进电机模糊pid算法基本原理,c语言实现模糊PID（Proportional-Integral-Derivative）控制算法结合了模糊逻辑和传统PID控制算法，旨在提高系统的鲁棒性和稳定性。

步进电机作为一种常见的执行器，可以通过模糊PID算法实现精确的位置控制。

以下是模糊PID算法的基本原理以及C语言实现的简要步骤：模糊PID算法基本原理：1.模糊化输入和输出：将系统的输入（误差）和输出（控制量）进行模糊化，将其转换为模糊集合。

2.模糊规则库：建立模糊规则库，其中包含了一系列模糊规则，用于描述输入与输出之间的关系。

这些规则可以根据经验知识或系统模型来确定。

3.模糊推理：通过模糊规则库对模糊化的输入进行推理，得到模糊输出。

通常采用最大最小原则或加权平均等方法进行推理。

4.去模糊化：将模糊输出转换为确定性的控制量，即进行去模糊化操作。

常用的方法包括最大隶属度法、加权平均法等。

5.PID调节器：利用模糊输出和经典PID控制算法相结合，调节系统的控制量，使系统达到期望的运行状态。

C语言实现步骤：1.模糊化输入和输出：定义输入误差和输出控制量的模糊集合，并实现模糊化函数。

2.模糊规则库：定义一系列模糊规则，描述输入和输出之间的关系。

3.模糊推理：根据输入误差和模糊规则库进行推理，得到模糊输出。

4.去模糊化：实现去模糊化函数，将模糊输出转换为确定性的控制量。

5.PID调节器：结合经典PID控制算法，根据模糊输出和去模糊化后的控制量进行调节。

以下是一个简单的C语言实现示例：// 模糊化函数float fuzzyfication(float error) {// 省略具体实现，根据误差值计算归属度return fuzzy_value;}// 模糊规则库float fuzzy_rule(float error) {// 省略具体实现，定义模糊规则return fuzzy_output;}// 去模糊化函数float defuzzyfication(float fuzzy_output) {// 省略具体实现，根据模糊输出计算确定性的控制量return control_output;}int main() {float error = 0.0; // 输入误差float fuzzy_input = fuzzyfication(error); // 模糊化输入float fuzzy_output = fuzzy_rule(fuzzy_input); // 模糊推理float control_output = defuzzyfication(fuzzy_output); // 去模糊化输出// 利用确定性的控制量进行PID调节// 省略PID控制算法的实现// 控制步进电机运动return 0;}在实际应用中，模糊PID算法需要根据具体的系统和需求进行调试和优化，以实现良好的控制效果。

基于PI控制的MMC—HVDC环流抑制策略

基于PI控制的MMC—HVDC环流抑制策略由于模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter，MMC）的三相桥臂相当于并联在直流侧，其三相桥臂的电压不可能完全相等，必然在三相桥臂中产生环流，导致桥臂电流波形发生畸变，影响输出波形，增加系统损耗。

本文分析了环流产生的机理，研究了MMC的环流抑制策略，并在PSCAD/EMTDC软件中搭建21电平的MMC模型进行仿真，结果表明，环流抑制器不仅仅能够对环流有抑制作用，改善电压波形，而且能够一定程度上降低子模块电压波动大小。

标签：MMC；电容电压；环流抑制0 引言随着社会经济的不断发展与电力电子技术的进步，模块化多电平换流器型高压直流输电（MMC-HVDC）作为新一代的直流输电技术[1]，除了具有传统直流输电的特点之外，还具有不存在换相失败、独立控制有功功率和无功功率、谐波含量低、适合构成多端直流输电系统等优点，可广泛应用在可再生能源并网、分布式发电并网、孤岛供电、城市电网供电和异步交流电网互联等领域[2-3]。

但MMC换流器的输出通过子模块电压叠加而成，系统运行时，各个桥臂的电压不可能保持在在一个完全相同的值，使得桥臂不仅含有直流分量，而且存在一定的环流，将会导致桥臂电流发生畸变，影响电容电压的平衡，增加不必要的损耗，因此需要对MMC的环流进行抑制。

1 环流产生的机理MMC由三个相单元组成，每个相单元由N个级联的子模块（Sub module，SM）和一个电抗器LO串联而成的上下两个桥臂单元构成，SM由两个带反并联二极管的绝缘栅双极晶体管IGBT串联后与一个储能电容器并联组成。

由于MMC换流器的对称结构，以A相为研究对象，将上下桥臂看做一个整体，MMC环流不仅包括直流分量，而且还包括二倍频的交流分量，MMC中三相环流按照a-c-b的顺序流动，并且各相环流之和为零[4]，因此，环流只在MMC内部各相之间来回流动，母线电流中不包含二倍频分量。

基于模糊PI永磁同步电机优化矢量控制系统的研究

电气传动2016年第46卷第3期基于模糊PI 永磁同步电机优化矢量控制系统的研究樊英杰，张开如，马慧，韩璐，狄东照（山东科技大学电气与自动化工程学院，山东青岛266590）摘要：介绍了永磁同步电机（PMSM ）的数学模型和基本原理。

针对PMSM 中传统PI 控制器参数固定、无法兼顾静态性能和动态性能的缺陷性，在传统双闭环控制策略的基础上，将速度外环采用模糊PI 控制器，在线调整PI 控制器的2个参数，增强系统的鲁棒性。

逆变器环节采用优化SVPWM 算法，该方法利用电压空间矢量旋转的幅角来判断扇区，并由三相电压的电压差值计算基本电压矢量的作用时间，与传统SVPWM 相比简化了矢量算法步骤。

仿真结果和小波分析表明，模糊PI 优化矢量控制系统与传统PI 矢量控制系统相比具有更好的动态稳定性和抗干扰能力。

关键词：永磁同步电机；速度外环；模糊PI 控制；逆变器；优化SVPWM ；小波分析中图分类号：TM341文献标识码：AStudy of Permanent Magnet Synchronous Motors Optimized Vector Control SystemBased on Fuzzy PI ControllerFAN Yingjie ，ZHANG Kairu ，MA Hui ，HAN Lu ，DI Dongzhao（College of Electrical Engineering and Automation ，Shandong University ofScience and Technology ，Qingdao 266590，Shandong ，China ）Abstract:The mathematical model and the basic principle of permanent magnet synchronous motors werepresented.Focusing on the defects of traditional PI controller of PMSM -fixed parameter making it unable to satisfy both static and dynamic performance ，based on the traditional double -closed loop strategy ，proposed to employ fuzzy PI controller for outer speed loop ，which could adjust two parameters of PI controller on line and improve the robustness.An optimized SVPWM was applied to inverter ，by which the sector could be judged according to the rotating argumentof voltage space vector ，and the function time of basic voltage vector could be calculated based on the 3phase voltage difference computation and the algorithm steps were more simplified compared with the conventional SVPWM.The simulation results and wavelet analysis show that the fuzzy PI optimized vector system is superior the conventional PIvector control system in dynamic stability and anti -interference performance.Key words:permanent magnet synchronous motors （PMSM ）；outer speed loop ；fuzzy PID control ；inverter ；optimized SVPWM ；wavelet analysis作者简介：樊英杰（1990-），男，硕士研究生，Email ：****************永磁同步电机（PMSM ）以其体积小、效率高、功率密度大而得到了广泛的应用，特别是国内永磁材料的发展使得PMSM 应用更加广泛［1］。

自校正模糊PI控制在HVDC系统中的应用

关键词：Ｉ；ＨＶＸ；模糊Ｐ控制；校正控制；Ｉ自遗传算法
中图分类号：２３４ＴＰ７．文献标识码：Ａ
Ａｐｉａｉｎｏｌ— ｕｎｚｙ— ｔａｅｙｉＶＤＣｓｅｐｌｔｏｆＳｅｆｔｎｉｇＦｕｚ — ＳｒｔｇｎＨｃ — ＰＩＳｙｔｍ
从电能应用开始，流输电线路及电缆与三相直交流输电线路及电缆相比来说更便宜，有更多优具点。当发电和用电的需求不断增加时，为节约大量的能源，要更多地采用直流输电供电。直流输电需
成部分—— 发电机、整流侧、变侧和负载总线。本逆文中只讨论整流侧，设逆变侧和负载总线是电压假源。图１所示的高压直流输电线路模型被重新分成
第３７卷第２期
２１００年６月
黑
龙
江
水
专学
报
Ｖｏ．７，ｏ２１３Ｎ．
ＪｕｎｌｆｉｎｊｎｄａｌｎｉｅｒｇｏｒａｏｌｇｉｇＨｙｒｕｉＥｇｎｅｉＨｅｏａｃｎ
Ｊｎ，００ｕ．２１
型连接的变压器）２个６脉冲桥串联组成的１、２脉
冲整流器以及包含逆变侧和负载总线的电压源。
如整流器侧的触发角，糊Ｐ控制器比传统Ｐ控模ＩＩ
制器的抗动态干扰的性能更好。本文提出基于遗传算法的模糊Ｐ控制和自校正Ｉ

高精度交流伺服系统的模糊PID双模控制

2007年3月第33卷第3期北京航空航天大学学报Journa l o f Be iji ng U nivers it y of A eronauti cs and A stronauti cs M arch 2007V o.l 33 N o 3收稿日期:2006 04 04作者简介:卢泽生(1940-),男,河北滦县人,教授,l zes n@h it .edu .cn.高精度交流伺服系统的模糊PI D 双模控制卢泽生张强(哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨150001)摘要:交流位置伺服系统因其存在参数时变、负载扰动以及电机的非线性等缺点,很难为其建立准确的模型.模糊(f u zzy )控制具有无需建立被控对象的数学模型、鲁棒性好等优点,但稳态精度差.将模糊控制和PI D 控制相结合,设计了Fuzzy PI D 双模控制器.在论域内用不同的控制方式分段实现控制,这样就综合了模糊控制和PI D 控制的优点,克服了各自的缺点.该控制器结构简单、易于实现.在半闭环交流位置伺服系统上所做的实验表明,采用Fuzzy PI D 双模控制器与采用经典PI D 控制器相比,阶跃响应的调整时间减少了33.7%,并且无超调,轨迹跟踪误差减小了47.2%.关键词:模糊控制;PI D 控制;双模控制;交流伺服系统中图分类号:TP 273+.4文献标识码:A 文章编号:1001 5965(2007)03 0315 04Fuzzy P I D doub l e mode control o f ultra precisi o n AC servo syst e mLu Zesheng Zhang Q iang(S chool ofM ec h atron i cs E ngi neeri ng ,H arb i n In stit u te ofT echnol ogy ,H arb i n 150001,Ch i na)Abstr act :It is d ifficu lt to estab lish m athe m atica lm ode fo rAC servo syste m,because it has several d isad vantages ,such as para m eters vary i n g as ti m e ,load disturbing ,mo tor bei n g non linear ,and so on.Fuzzy con tro l need no t estab li s h the m athe m aticalm ode o f con tro ll e d plan,t bu t steady state precisi o n is bad .A f u zzy PI D double m ode controller w as presented ,wh ich co m bined fuzzy contro ller and PI D controller .D ifferent con tro ller w as adopted in different do m ain ,so the doub le mode contro ller co m bined t h e advantages of fuzzy con tro ller and PI D controller ,and get ri d of the d isadvantages of the m.The double m ode con tro ller i s easy to real ize .Experi m en t resu lts sho w that the f u zzy PI D doub l e m ode contr o ller reduces settli n g ti m e by 33.7%w ith out overshooting and decreases track i n g error by 47.2%i n co m parison to standard PI D con tro ll e r .Key wor ds :fuzzy contro;l PI D contro;l doub le m ode contro;l AC servo syste m目前超精密机床大多采用交流伺服系统,控制器普遍应用经典的PI D 控制方法,其优点是算法简便、易于实现.但交流伺服系统存在参数时变、电机及被控对象的严重非线性等缺点,很难确定准确的模型,所以PI D 控制存在参数整定比较难、抗干扰能力弱等缺点.为适应超精密机床高精度、高速度的发展要求,必须提高位置控制器的稳态精度、动态响应特性、鲁棒性的性能,因此采用智能控制算法是一种必然趋势.模糊(fuzzy)控制与经典PI D 控制相比具有无需建立被控对象的数学模型、对被控对象的非线性和时变性具有一定的适应能力等优点[1-3].由于模糊控制相当于一种非线性PD 控制器,缺少积分作用,因此会引起系统的稳态误差.模糊控制需要做量化取整运算,则量化可能会导致系统输出产生稳态颤振现象,也需加以改善.PI D 控制器的积分调节作用理论上可使系统的稳态误差控制为0,有着很好的消除稳态误差的作用.一些文献也提到过将积分引入到模糊控制器的方法,但只是进行了仿真分析[4-6],很少有人进行实验研究.本文提出了Fuzzy PI D 双模控制方法,即当误差在某一个阈值以外时,采用模糊控制,以获得良好的瞬态性能;当误差落到阈值以内的范围时,则采用PI D 控制,以获得良好的稳态性能.在半闭环交流伺服系统上进行了实验研究,取得了良好的控制效果.1 交流位置伺服系统超精密机床由交流伺服电机和精密滚珠丝杠构成驱动进给系统,图1为半闭环位置伺服控制系统结构图.该系统通过安装电机轴端的光电码盘来获取位置和速度信息.电机为松下交流伺服电机,额定功率为400W,额定转矩为1.3N m,额定转速为3000r/m i n .电机控制卡最高输出频率可达2.4MH z ,带有编码器反馈端口.图1 半闭环位置伺服系统结构图2 Fuzzy P I D 双模控制器的设计经典的模糊控制算法实际上就是一个查表输出的过程.其模糊控制器的稳态性能远不如普通的PI D 或PI 控制器,原因是除了所制定的模糊表不佳之外,还有一个重要原因,就是误差及误差变化率被模糊量化取整而引起的控制器调节死区,以及控制量的分档而引起的调节过粗.要提高经典的模糊控制器的精度和跟踪性能,就必须对语言变量取更多的语言值,即分档越细,性能越好,但同时带来的缺点是规则数和系统的计算量也大大增加,以致模糊控制规则表也更难把握,调试更加困难,或者不能满足实时控制的要求.实际上,经典的模糊控制器从理论上就存在稳态误差.当误差e 和误差变化率ec 均为零级时,系统控制量输出u 也为0.但此时系统误差e 并非真正为0,只是小于最小的量化等级.对于误差输入信号,要把它转化成误差论域上的点,即n k =int (k e e k +0.5)(1)式中,e k 为某时刻k 的输入误差;k e 是误差信号;n k 为转化到误差论域上的点.式(1)可见,当n k =0时,仍有|k e e k |<0.5即|e k |<0.5k e(2)式中k e 是误差的物理范围[-e ,e]到误差论域{-n,-(n -1), ,0, ,n -1,n }量程转换的比例因子.因为k e =n /e ,所以式(2)变为|e k |<0.5ne (3)一般规范化的离散论域形式中常取n =6,因此|e k |<0.08e (4)也就是说|e k |<0.08e 时,模糊控制器已经把它当作0来处理了,因此模糊控制器无法消除|e k |<0.08e 的稳态误差,这是控制上的盲区和死区.PI D 控制整定比较难,抗干扰能力差,但在小范围内调节效果是理想的,其积分作用可消除稳态误差.为解决这一矛盾,本文在论域内用不同的控制方式分段实现控制,这样就克服了模糊控制和PI D 控制的缺点.当偏差大于某个阈值时,采用模糊控制,加快响应过程.当偏差减小到阈值以下时,切换到PI D 控制,提高稳态精度.图2为设计的Fuzzy PI D 双模控制系统.图2 F uzzy PID 双模控制系统框图从理论上讲,模糊控制器的维数越高,控制就越精细.但维数过高,模糊控制规则就会变得很复杂,控制算法的实现相当困难.本文采用二维模糊控制器进行设计,采用偏差e 和偏差的变化ec 作为输入变量,该结构能够较严格地反映受控过程中输出变量的动态特性,结构也较简单.为了把控制规则中偏差e 所对应的语言变量E 变成模糊集,本文将语言变量分为8个档级,形成8个模糊子集,来反映偏差的大小.它们分别是:NL =负大,PL =正大;NM =负中,PM =正中;NS =负小,PS =正小;NO =负零,PO =正零.将误差的基本论域[-e ,e]量化为13档,则误差所取的模糊集合的论域为X ={-6,-5, ,-1,0-,0+,1, ,6}.有关偏差变化率ec =d e /d t 的语言变量 E,本文分为7个档级,形成7个模糊子集,来反映偏差变化率的大小,分别是:NL =负大,PL =正大;NM =负中,PM =正中;NS =负小,PS =正小;O =零.将偏差变化率的基本论域[- e , e ]量化为12档,则误差所取的模糊集合的论域为Y ={-6,-5, ,-1,0,1, ,6}.对于系统控制量u 的语言变量U,本文分为316北京航空航天大学学报 2007年7个档级,形成7个模糊子集,分别是:NL=负大, PL=正大;NM=负中,PM=正中;NS=负小, PS=正小;O=零.将控制量的基本论域[-u,u]量化为12档,则误差所取的模糊集合的论域为Z={-6,-5,,-1,0,1,,6}.定义各模糊变量的模糊子集,根据确定的控制策略及建立的模糊控制规则,采用最大隶属度法建立模糊控制表,如表1所示.在从模糊控制向PI D控制切换时的阈值选在误差语言变量的语言值为零级时,由程序通过判断进行控制.即当E=NO或E=PO时,采用下面的PI D算法:u n=u n-1+k p(e n-e n-1)+k i e n+k d(e n-2e n-1+e n-2)(5)表1 模糊控制表eec-6-5-4-3-2-10123456-66565663310000 -55555555331000 -46565666331000 -35555555210-1-1-1 -23334333000-1-1-1 -133********-2-2-2 0-33341100-1-1-3-3-3 0+3334100-1-1-1-3-3-3 1222200-1-3-3-2-3-3-3 2111-10-2-3-3-3-2-3-3-3 3000-1-2-2-5-5-5-5-5-5-5 4000-1-3-3-6-6-6-5-6-5-5 5000-1-3-3-5-5-5-5-5-5-5 6000-1-3-3-6-6-6-5-6-5-63 实验研究为验证Fuzzy PI D双模控制器的效果,分别做了定位控制实验和跟踪控制实验.采用PI D控制时,PI D参数的整定既要考虑系统的超调量,也要考虑系统的调整时间,故取k p=4.1,k i=0.07, k d=0.1.采用Fuzzy PI D双模控制时,当偏差大于切换阈值时,采用模糊控制,响应过程较快;PI D 控制只是在小范围的切换阈值内起作用,以提高系统稳态精度,所以双模控制器中PI D参数的整定主要考虑减小系统超调量,提高系统稳态精度,调整时间可以相对较长,故取k p=2.8,k i=0.08, k d=0.1.1)定位控制实验.将1000个脉冲(pulse)作为阶跃信号的输入量,将经典PI D控制和Fuzzy PI D双模控制进行对比,采样周期为50m s.图3为采用PI D控制时系统阶跃响应曲线,图4为采用Fuzzy PI D双模控制时的系统阶跃响应曲线.采用PI D控制时,超调量为11.2%,过渡时间为0.89s;采用Fuzzy PI D双模控制时,无超调,过渡时间为0.59s,调整时间减少了33.7%.2)跟踪控制实验.为验证Fuzzy PI D双模控制器的跟踪性能,分别采用经典PI D控制和Fuzzy PI D双模控制跟踪幅值为1000个脉冲,频率为0.1H z的正弦信号进行对比,采样周期为50m s.图5为采用经典PI D控制时的正弦跟踪曲线;图6为采用Fuzzy PI D双模控制时的正弦跟踪曲线.采用Fuzzy PI D双模控制比采用经典PI D控制跟踪误差减小了47.2%.图3 PID控制阶跃响应曲线图4 Fuzzy PID双模控制阶跃响应曲线317第3期卢泽生等:高精度交流伺服系统的模糊P I D双模控制图5 PID控制正弦跟踪曲线图6 Fuzzy PID 双模控制正弦跟踪曲线4 结论1)Fuzzy PI D 双模控制器克服了模糊控制和经典PI D 控制两者的缺点,具有接近于人类操作经验的控制性能.交流位置伺服系统采用Fuzzy PI D 双模控制方法,既具有较强的鲁棒性又具有较高的稳态精度.2)实验表明,采用Fuzzy PI D 双模控制器能够得到良好的控制效果,使系统阶跃响应的快速性、稳定性及动态信号的跟踪能力均明显优于经典的PI D 控制器.参考文献(References )[1]杨亚炜,张明廉.一种新的模糊控制方法及其仿真[J].北京航空航天大学学报,1999,25(3):310-313Y ang Yaw e,i ZhangM i ngli an .Type of ne w fuzz y con trolm ethod [J].Journal ofB eiji ng U nivers it y of Aeronau tics and As tronau tics ,1999,25(3):310-313(i n Ch i n ese)[2]M u stafaM M.Fuzzy i nference u si ng p i ece w is e polyno m i al i n terpo l ation and its app lication to m od el reference f u zz y logic con troller[J].Fu z zy Sets and Syste m s ,2000,118(2):257-270[3]K cz y L s z l T ,Zorat A lessandro .Fuzzy syste m s and approxim ation[J].Fu zz y S ets and Syste m s ,1997,85(2):203-222[4]朱良红,王永初.模糊与积分混合控制器[J].华侨大学学报(自然科学版),2003,24(3):285-289Zhu L i anghong ,W ang Yongchu .Fuzzy and i n tegralm i xed con troller[J].Journ al ofH uaqiao Un i versity (Natural S ci ence),2003,24(3):285-289(i n C h i nese)[5]孔薇,谷丽娜,于飞.积分在提高模糊控制器精度中的作用[J].青岛化工学院学报,2001,22(1):66-68K ongW e,i Gu L i n a ,Yu Fe.i Fun cti on of i n t egrati on i n i m p rov i ng precision of f u zz y contro ll er[J].Jou rnal ofQ i ngdao Instit u te ofC he m i cal Tec hno l ogy ,2001,22(1):66-68(i n C h i nese)[6]贺云波,简林柯,林廷圻,等.模糊控制器的三种积分改进方法对比及应用[J].机床与液压,2001(1):34-35H e Yunbo ,Jian L i nke ,L i n T i ngq ,i et a.l Three types of i m p ro v i ng m ethod s of add i ng an integrator to a f uzzy con troller[J ].M ach i ne T ool&H ydrau lics ,2001(1):34-35(i n C h i nese)(责任编辑:文丽芳)(上接第264页)参考文献(References )[1]H a m ed A,Lasko w ski G.A para m etri c study of s l ot i n jectionthru st vectori ng i n a 2DCD nozzle[R ].AI AA 97 3154,1997[2]Deere K A .Compu t ati onal i nvesti gation of the aerodyn a m iceffects on fl u i d i c t hru st vect ori ng[R].AI AA 2000 3598,2000[3]王强,付尧明,额日其太.流体注入的轴对称矢量喷管三维流场计算[J].推进技术,2002,23(6):441-444W ang Q i ang ,Fu Y ao m i ng ,E riQ ita.i Co m putati on of three d i m en si on al noz z l e flo w fiel d w ith fl u i d ic in j ecti on [J].Journa lof Propu lsion Techn ol ogy ,2002,23(6):441-444(i n Ch i n ese)[4]张群峰,吕志咏,王戈一,等.轴对称射流矢量喷管的试验与数值模拟[J].推进技术,2004,25(2):139-143Zhang Qunfeng ,Lu Zh i yong ,W ang G ey,i et a.l Nu m erical si m u lati on of an axis ymm etric fl u i d i c vectori ng nozzle [J].Journ alofP ropu l s i on Techno l ogy ,2004,25(2):139-143(i n Ch in ese)[5]邓远灏,钟梓鹏,宋文艳.收敛-扩张喷管中运用次流推力矢量控制技术的计算研究[J].固体火箭技术,2004,28(1):29-32Deng Yuanhao ,Zhong Zi p eng ,Song W enyan .C o m pu tati on al i nvestigation of second ary fl o w t h r u st vector con trol techno l ogy u sed i n a convergen t d i vergen nozz l e [J ].J ou rnal of S oli dRock et Technol ogy ,2004,28(1):29-32(i n C h i nese)[6]乔渭阳,蔡元虎.基于次流喷射控制推力矢量喷管的实验及数值研究[J].航空动力学报,2001,16(3):273-278Q i ao W ei yang ,Cai Yuanhu .A study on the t w o d i m ens i on al t h rust vect ori ng nozzle w ith secondary fl ow i n j ecti on [J].J our na l ofAeros pace Po w er ,2001,16(3):273-278(i n C hinese)(责任编辑:娄嘉)318北京航空航天大学学报 2007年。

电网电压不平衡时MMC-HVDC的无差拍直接功率控制

电网电压不平衡时MMC-HVDC的无差拍直接功率控制梁营玉;杨奇逊;刘建政;张涛【摘要】针对电网电压不平衡时,模块化多电平换流器高压直流输电系统(MMC-HVDC)的传统控制策略结构复杂、需要旋转坐标变换和锁相环以及需要调整的PI 参数较多、动态响应慢等问题,基于MMC-HVDC通用功率模型,提出一种电网电压不平衡时的无差拍直接功率控制策略,该策略省略了电流内环,因而无需复杂的参考电流计算,避免了使用多个PI调节器和多个PI参数难以整定的困难,可实现对有功和无功的直接控制,响应速度快.为了实现电网电压不平衡时抑制负序电流、抑制有功波动和抑制无功波动3个控制目标,提出功率补偿策略,并分别给出3个控制目标所对应功率补偿分量的计算公式.在PSCAD/EMTDC中搭建11电平MMC-HVDC 仿真模型,验证了所提控制策略的可靠性和有效性.【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2015(030)015【总页数】11页(P15-25)【关键词】电网电压不平衡;直接功率控制;无差拍;功率补偿策略【作者】梁营玉;杨奇逊;刘建政;张涛【作者单位】新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京102206;新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)北京102206;电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学)北京 100084;北京四方继保自动化股份有限公司北京 100085【正文语种】中文【中图分类】TM721.1模块化多电平换流器(Modular Multilevel Converter，MMC)是德国学者R.Marquardt[1]提出的一种新型电压源换流器拓扑，可进行模块化设计且扩展性好，在柔性直流输电领域得到了广泛关注。

理论上MMC通过子模块的串联可扩展至任意电压等级，避免了大量IGBT串联引起的一致性和均压问题[2]。

此外，MMC开关损耗较低、输出电流谐波含量少、故障穿越能力强，在大规模风电并网、交流电网互联、向城市电网供电等领域具有广阔的应用前景。