采用卡尔曼滤波算法的模块化多电平换流器电容值在线估计方法

发布时间：2024-03-10 15:04

　　为预防模块化多电平换流器中子模块电容器老化失效而引发系统安全问题,提出一种模块化多电平换流器子模块电容器电容值在线估计方法.首先,采用卡尔曼滤波滤除传感器采集桥臂信息存在的测量噪声;然后,利用传感器监测桥臂电流和子模块电压信息并对其进行离散化处理,建立电容、电压及电流的数学模型,实时估计子模块电容值的情况;最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建8电平系统进行仿真验证.结果表明,所提出的方法稳态时估计误差在1%以内,能够实现在线估计,有利于预测性防护,提高系统的可靠性.

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【部分图文】：

图1MMC拓扑结构

1.1MMC拓扑结构模块化多电平换流器如图1所示.由A、B、C三相桥臂构成,每个桥臂又分为上、下两个桥臂,每个桥臂由n个子模块级联构成.L0为桥臂电抗器,Udc和Idc分别为直流侧电压和电流,ipj(j=a,b,c)为桥臂电流,O为直流侧零电位参考点.....

图2MMC子模块的3种工作状态

子模块共有3种工作状态,根据子模块IGBT的开关状态和电流流向又可以分为6种工作模式[16],如图2所示.1)闭锁状态.

图3子模块电容估计方法

则可得量测方程为:ipj(ti)=C?U′Cx???(11)

图4子模块电容值估计及其估计误差情况

为验证子模块电容值在线估计方案在动态变化时的鲁棒性,设置子模块电容值为2.50mF,在系统运行0.2s时,直流侧设置一个短路故障,仿真系统的直流侧的电压、传送有功功率和交流出口侧电流如图5所示.图5电容值衰减超5%的估计情况

本文编号：3924977