海上风电并网的有限控制集模型预测控制
本文选题：海上风电场 切入点：并网逆变器 出处：《电机与控制学报》2017年05期
【摘要】：针对海上风电场柔性直流输电(voltage source converter high voltage direct current,VSC-HVDC)系统传统矢量控制中,PI参数难以整定、需要调制器以及难以实现多目标优化等问题,提出了一种基于有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)的新型海上风电VSC-HVDC并网控制策略。该方法结合并网逆变器的离散数学模型,通过电流误差构造价值函数,以价值函数为优化目标,预测并网逆变器未来时刻的开关状态;为避免计算时间延时并实现多目标优化,引入延时补偿和权重系数,产生最优开关组合触发并网逆变器。在Matlab/SIMULINK中建立风电并网系统的仿真模型,并采用FCS-MPC和传统PI控制两种方法实施并网控制,通过对风电场功率波动及电网发生故障等多种运行环境进行仿真,结果有效验证了所提出的FCSMPC方法应用于VSC-HVDC海上风电场并网系统对直流电压的控制能力和故障恢复能力。
[Abstract]:In the traditional vector control of source converter high voltage direct VSC-HVDCC system in offshore wind farm, Pi parameters are difficult to set, modulator is needed and multi-objective optimization is difficult to realize. This paper presents a novel control set model predictive control FCS-MPC-based predictive control strategy for offshore wind power VSC-HVDC based on finite control set model. This method combines discrete mathematical model of grid-connected inverter and constructs value function through current error. In order to avoid calculating time delay and realize multi-objective optimization, delay compensation and weight coefficient are introduced to predict switching state of grid-connected inverter in the future. The simulation model of wind power grid-connected system is established in Matlab/SIMULINK, and the two methods of FCS-MPC and Pi control are used to implement grid-connected control. Through the simulation of wind farm power fluctuation and power grid failure, the results show that the proposed FCSMPC method is applied to the DC voltage control and fault recovery of VSC-HVDC offshore wind farm grid-connected system.
【作者单位】： 湖南大学电气与信息工程学院;湖南省电力公司电力科学研究院;湖南省电力公司;
【基金】：国家自然科学基金(51477044)
【分类号】：TM614;TM721.1
【参考文献】
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