一种模块化多电平电力电子变压器及其控制策略研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.012

电器与能效管理技术 ›› 2020, Vol. 586 ›› Issue (1): 71-77.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2020.01.012

一种模块化多电平电力电子变压器及其控制策略研究

周彬, 徐靖楠, 郭旋

南京工程学院, 江苏南京 211167

收稿日期:2019-10-07 出版日期:2020-01-15 发布日期:2020-03-26
作者简介:周彬(1990—),男,硕士研究生,研究方向为柔性交直流配电网运行与控制。徐靖楠(1992—),男,硕士研究生,研究方向为柔性直流输电技术。郭旋(1995—),男,硕士研究生,研究方向为电力电子变换与先进储能项目。

A Modular Multi-Level Power Electronic Transformer and Its Control Strategy

ZHOU Bin, XU Jingnan, GUO Xuan

Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China

Received:2019-10-07 Online:2020-01-15 Published:2020-03-26

摘要/Abstract

摘要： 提出了一种模块化多电平电力电子变压器(MMC-PET)的控制策略,首先分析了MMC-PET拓扑结构,并建立其输入级与输出级数学模型;然后,针对电力电子变压器传统情况下基于PI控制的交叉解耦控制策略鲁棒性差、控制系统复杂等缺点,设计了一种反馈线性化与变结构控制器来实现对MMC-PET输入级和输出级的控制;最后,建立MMC-PET系统仿真模型,进行仿真验证。仿真结果表明,基于反馈线性化与变结构控制器设计的MMC-PET输入级和输出级控制策略能够有效达到控制目的,并且具有解耦速度快、解耦性强、鲁棒性强等特点。

关键词: 电力电子变压器, 变结构控制, 反馈线性化, 鲁棒性

Abstract: This paper presented a control strategy for a modular multi-level power electronic transformer (MMC-PET).Firstly,the MMC-PET topology is analyzed and its mathematical models of input and output stages are established.Secondly,a feedback linearization and variable structure controller is designed to control the input and output stages of MMC-PET,aiming at the disadvantages of the traditional cross decoupling control strategy based on PI control,such as poor robustness and complex control system.Finally,the simulation model of MMC-PET system is established and verified.The simulation results show that the control strategy of input and output stages of MMC-PET based on feedback linearization and variable structure controller can effectively achieve the control purpose,and has the characteristics of fast decoupling speed,strong decoupling and robustness.

Key words: power electronic transformer (PET), variable structure control, feedback linearization, robustness

中图分类号:

TM46

周彬, 徐靖楠, 郭旋. 一种模块化多电平电力电子变压器及其控制策略研究[J]. 电器与能效管理技术, 2020, 586(1): 71-77.

ZHOU Bin, XU Jingnan, GUO Xuan. A Modular Multi-Level Power Electronic Transformer and Its Control Strategy[J]. DIANQI YU NENGXIAO GUANLI JISHU, 2020, 586(1): 71-77.

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A Modular Multi-Level Power Electronic Transformer and Its Control Strategy

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