适用于风电并网的VSC-HVDC系统模型预测控制

针对风电并网的电压源换流器高压直流输电(VSC-HVDC)系统的传统双闭环控制策略存在控制结构复杂、PI参数较多且难以整定、响应速度慢等问题，提出适用于风电并网的VSC-HVDC系统模型预测控制策略。为了提高风电场母线交流电压的控制精度，风电场侧换流器(WFVSC)采用基于优化模型预测的定交流电压控制，提出滞后补偿两步预测法，并将模型预测控制与脉宽调制(PWM)技术相结合，求取2个控制周期内调制波的最优解，然后经过调制单元生成开关信号作用于WFVSC。网侧换流器(GSVSC)采用有限控制集模型预测功率控制，基于GSVSC的离散数学模型，利用代价函数遍历寻优找出使代价函数最小的开关状态组合作用于GSVSC。基于所提模型预测控制的VSC-HVDC系统具有良好的稳态性能、动态性能和故障恢复性能，能为风电场提供稳定的交流电压。仿真结果验证了所提控制策略的可行性和有效性。