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模塊化多電平變流器（Modular Multilevel Converter， MMC）日益廣泛應用于高壓直流輸電（High Voltage Direct Current．HVDC）技術中，但MMC的多變量、強非線性特性，使其穩(wěn)定控制問題成為拓展應用的瓶頸所在。從能量耗散和環(huán)流抑制的角度出發(fā)，基于MMC動態(tài)數(shù)學模型，直接在abc靜止坐標系下建立雙線性Lagrange方程。以均衡子模塊電容電壓為目標設計能量函數(shù)，結合PI控制簡單架構，提出新型的無源性PI控制方法，使系統(tǒng)沿Lagrange積分最小化軌跡移動。在滿足系統(tǒng)全局漸進穩(wěn)定的前提下，實現(xiàn)期望軌跡的快速跟蹤。針對MMC-HVDC環(huán)流產生的變流器損耗增加問題，設計MMC環(huán)流控制器，獲得無源性PI控制環(huán)節(jié)橋臂電壓補償量，實現(xiàn)電容電壓平穩(wěn)和環(huán)流有效抑制。仿真結果表明所提出的方法具有響應快速、穩(wěn)定性高、魯棒性強的特點。
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