引入自抗扰控制的MMC均压环流简化控制策略

《引入自抗扰控制的MMC均压环流简化控制策略》是一篇探讨模块化多电平换流器（Modular Multilevel Converter, MMC）在高压直流输电系统中应用的学术论文。该论文旨在解决MMC运行过程中常见的均压与环流问题，通过引入自抗扰控制（Active Disturbance Rejection Control, ADRC）技术，提出了一种简化的控制策略，以提高系统的稳定性与效率。

随着电力电子技术的发展，MMC因其高电压等级、低谐波含量以及良好的扩展性，在柔性直流输电系统中得到了广泛应用。然而，由于MMC结构复杂，子模块数量众多，其在运行过程中容易出现均压不平衡和环流问题，这些问题不仅影响系统的稳定运行，还可能对设备造成损害。因此，如何有效控制MMC的均压与环流成为研究的重点。

传统的MMC控制方法主要依赖于比例积分（PI）控制器，但PI控制器在面对非线性、时变以及外部扰动时表现不佳，难以满足实际工程中的高精度控制需求。为了解决这一问题，本文引入了自抗扰控制技术。ADRC是一种基于系统状态观测器的控制方法，能够有效抑制系统内部扰动和外部干扰，具有较强的鲁棒性和动态响应能力。

在论文中，作者首先分析了MMC的基本工作原理及其均压与环流产生的机理。随后，提出了基于ADRC的均压与环流控制策略，并对其进行了数学建模与仿真验证。通过对不同工况下的仿真结果进行对比分析，证明了所提出的控制策略在均压效果和环流抑制方面优于传统PI控制方法。

此外，论文还对控制策略进行了简化设计，降低了计算复杂度，使得该方法更易于在实际工程中实现。通过引入自抗扰控制器，系统能够在不增加额外硬件成本的情况下，提升控制性能，从而增强MMC在复杂工况下的适应能力。

实验部分采用了MATLAB/Simulink搭建仿真平台，对所提出的控制策略进行了全面测试。仿真结果表明，与传统控制方法相比，基于ADRC的控制策略在均压速度、稳态误差以及环流抑制方面均有显著改善。特别是在负载突变或电网波动等情况下，系统仍能保持较高的稳定性和响应速度。

论文还讨论了自抗扰控制在MMC中的适用性及局限性。尽管ADRC在控制性能上表现出色，但在某些极端工况下，如参数严重偏离预期值时，控制效果可能会受到影响。因此，未来的研究可以进一步优化ADRC参数整定方法，以提升其在复杂环境下的适应能力。

总体而言，《引入自抗扰控制的MMC均压环流简化控制策略》这篇论文为MMC的控制策略提供了一个新的思路，通过结合自抗扰控制技术，有效解决了均压与环流问题，提高了系统的稳定性和可靠性。该研究成果对于推动柔性直流输电技术的发展具有重要意义，也为今后相关领域的研究提供了理论支持和技术参考。