基于改进无差拍控制的MMC超级电容储能系统补偿电流性能优化研究.pdfVIP

第46卷第9期制造业自动化Vol.46No.9

2024年9月ManufacturingAutomationSep.2024

DOI:10.3969/j.issn.1009-0134.2024.09.011

基于改进无差拍控制的MMC超级电容储能系统

补偿电流性能优化研究

ResearchonCompensationCurrentPerformanceOptimizationofMMCSupercapacitor

EnergyStorageSystemwithImprovedDeadbeatControl

1*1，21，31，21，2

刘岳松，张茂松，王秀芹，陶骏，王群京

LIUYue-song1*，ZHANGMao-song1，2，WANGXiu-qin1，3，TAOJun1，2，WANGQun-jing1，2

（1.安徽大学电气工程与自动化学院，安徽合肥230601；

2.安徽大学教育部电能质量工程研究中心，安徽合肥230601；

3.安徽大学工业节电与电能质量控制安徽省级协同创新中心，安徽合肥230601）

摘要：针对传统电流控制下的模块化多电平换流器（MMC）超级电容（SC）储能系统补偿电流动态响应阶

段波动较大的问题，通过提出改进无差拍控制算法重复预测周期电流并结合在线电感参数计算，优化

MMC超级电容储能系统补偿电流动态响应性能，降低了设备交流侧电流畸变，消除了稳态运行状态下桥

臂电感参数变化对改进无差拍电流控制的影响，提高了系统的鲁棒性。搭建了Simulink仿真模型，对所提

出的改进方法的可行性和优越性进行了验证。

关键词：MMC超级电容储能系统；改进无差拍控制；在线电感参数计算；动态响应

中图分类号：TM464文献标志码：A文章编号：1009-0134（2024）09-0076-07

0引言差拍方法用以控制一般的MMC电路系统。

本文针对目前在MMC超级电容储能系统补

超级电容与MMC构成的储能系统具备高功率

［1-2］偿电流控制方面研究的不足，在对MMC的两步

等级下快速充放电能力，能够灵活调控单元电

法无差拍控制基础上引入了二阶拉格朗日多项式

压，且具备公共直流母线，令其在能量路由器和

［3-5］插值，并利用谐波周期性特点进行重复电流预测

能源互联网中展现出广阔的前景。但由于子模

［6-7］控制，引入补偿量修正了预测结果的误差，考虑

块复杂度的提升，动态性能下降，并考虑到

到电力电子设备运行状态下电感可能会随时发生

Buck/boost电路开关频率与半桥开关频率之间的谐

［8-9］突变的问题，结合实时在线计算电感参数替换模

波耦合效应，可能会导致设备交直流侧产生宽

［10］型参数进一步提高了无差拍控制的精度，同时增

频域内的谐波不稳定现象，不利于提高系统补

强了系统鲁棒性。在Simulink中搭建