[发明专利]模块化多电平变流器模型预测控制的滚动优化方法和系统

说明书

本发明提供了一种模块化多电平变流器模型预测控制的滚动优化方法和系统，根据相电流和桥臂内部电流参考值分别计算桥臂总电压和输出相电压的预测值；根据相电流和桥臂内部电流的采样值计算桥臂总电压和输出相电压的预测误差；根据桥臂总电压和输出相电压预测误差对的桥臂总电压和输出相电压进行滚动优化，获得最终的桥臂总电压和输出相电压预测值；根据桥臂总电压和输出相电压的预测值，计算各个桥臂需开通子模块的数量；根据桥臂电流方向和子模块电压大小对各个桥臂子模块进行排序，选择对应的子模块作为投入子模块，并发布触发指令控制投入子模块以及其余子模块的开断。本发明可以消除因系统参数精度不高带来的静态误差，提高系统的稳态精度。

技术领域

本发明涉及变流器控制领域，具体地，涉及一种模块化多电平变流器模型预测控制的滚动优化方法和系统。

背景技术

模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter，MMC)高压直流输电系统(High Voltage Direct Current Transmission，HVDC)因其具有良好的电能传输质量、灵活的功率调节能力及结构简单、易于拓展等特性，在海上风电等可再生新能源发电并网和长距离柔性直流输电场合得到广泛应用。MMC采用模型预测控制技术时，因系统参数检测精度不足、采样滞后等问题，会导致相电流存在静态误差，需要进行误差补偿校正。

目前尚未发现适用于模块化电平变流器模型预测控制技术的误差反馈滚动优化方法。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种模块化多电平变流器模型预测控制的滚动优化方法和系统。

根据本发明提供的一种模块化多电平变流器模型预测控制的滚动优化方法，包括：

步骤1：在某一时刻t，根据模块化多电平变流器的相电流和桥臂内部电流的参考值分别计算下一时刻t+T_s桥臂总电压和输出相电压的预测值；

步骤2：在某一时刻t，根据模块化多电平变流器的相电流和桥臂内部电流的采样值校正时刻t的桥臂总电压和输出相电压的预测值，获得校正值；

步骤3：根据某一时刻t模块化多电平变流器桥臂总电压和输出相电压的预测值和校正值，计算某一时刻t桥臂总电压和输出相电压的预测误差；

步骤4：根据步骤3计算所得某一时刻t的桥臂总电压和输出相电压的预测误差对步骤1计算所得的下一时刻t+T_s的桥臂总电压和输出相电压的预测值进行滚动优化，获得桥臂总电压和输出相电压的最终预测值；

步骤5：根据步骤4计算所得下一时刻t+T_s桥臂总电压和输出相电压的最终预测值，计算各个桥臂需开通子模块的数量；

步骤6：根据桥臂电流方向和子模块电压大小对各个子模块进行排序，选择对应的子模块作为投入子模块，并发布触发指令控制投入子模块以及其余子模块的开断；

步骤7：每隔采样时间T_s，重复步骤1至步骤6，当模块化多电平变流器关闭时结束。

优选的，步骤1中计算下一时刻t+T_s桥臂总电压和输出相电压的预测值包括：