高压直流输电系统中模块化多电平换流器的重复预测控制

模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)是高压直流输电(high voltage direct current,HVDC)系统中最具潜力的拓扑结构之一。针对MMC中存在的直流侧电容电压平衡及桥臂间的环流问题,提出了一种基于重复控制原理的模型预测控制策略,通过求解一个最优化问题,得到每个MMC单元中最佳的开关状态,来抑制循环电流,并实现MMC单元的电容电压平衡。最后,在Matlab/Simulink中对五电平背靠背MMC-HVDC的重复预测控制进行性能评估。仿真结果表明,基于重复预测控制策略的MMC-HVDC系统运行更理想,实现过程容易且简单。

海上风电传输中MMC的模型预测控制

针对海上风电柔性直流输电系统(HVDC)中模块化多电平换流器(MMC)的循环电流抑制及MMC中子模块电容电压平衡问题,提出一种模型预测控制(MPC)策略。该方法根据系统的离散时间数学模型,开发对应的预测控制方式,将每个MMC单元中最佳的开关状态问题转化为求目标函数的最优化问题,以抑制环流,并实现MMC单元的电容电压平衡。最后利用MATLAB/SIMULINK进行仿真验证,研究结果表明:该模型预测控制策略是有效的和可行的,且实现原理简单,适用于海上风电传输的MMC-HVDC系统。

锂电池能量管理系统优化与策略研究

由于锂电池的内阻等参数存在差异,需要对每个电池均衡管理才能发挥整个电池组的最佳性能。常用的均衡管理系统是基于电压的串联电池均衡管理,充电时间长,并且没有对并联电池之间的循环电流进行有效管理。针对充电时间和循环电流,设计基于SOC的串联电池主动均衡的拓扑结构、分组控制策略系统,以及并联电池有序放电策略系统。以4节电池串联构成的电池组进行均衡仿真实验,结果表明该系统的均衡时间比常用的均衡系统所用时间减少31.5%,证明设计的均衡系统和控制策略有效。并联电池有序放电策略系统减少了并联电池间的循环电流,因此在充电电压、电流基本一致时,消耗能源与时间成正比,该系统节约能耗大于31.5%。