面向海上分频输电的九边形MMC的无源滑模控制策略

九边形模块化多电平变换器（N-MMC）作为一种多端口直接AC/AC变换器，具备低频运行、高可靠性等优势，在海上风电分频输电中具有应用前景。现有研究多未对内部电气量解耦，且常用单一控制策略存在动态响应与抗干扰能力不足的问题。为此，本文建立N-MMC的解耦模型，提出结合无源控制与滑模控制的PBC-SMC复合控制策略。通过Matlab仿真对比PI、PBC与PBC-SMC的控制性能，并在RT-LAB平台验证所提方法。结果表明，PBC-SMC具有更快响应速度与更高电能质量。

九边形模块化多电平变换器(nonagonal modular multilevel converter,N-MMC)是一种多端口、直接的AC/AC变换器,具有低频性、高可靠性等优点,在海上风电的分频输电领域备受关注.目前,对九边形变换器的研究通常未将内部电气量解耦而直接进行控制,并且当前常用的单一的控制方法均存在一些问题,它们的控制效果有待提升.为了改善其动态响应性能和抗干扰能力,在建立九边形变换器的解耦模型的基础上,将无源控制(passivity-based control,PBC)与滑模控制结合(sliding mode control,SMC)的无源滑模控制(PBC-SMC)用于N-MMC的控制.最后,在Matlab上搭建九边形变换器的PBC-SMC复合控制系统仿真,并模拟稳态、动态、暂态的多种不同工况,对比PI、PBC、PBC-SMC的控制效果,验证PBC-SMC复合控制的响应速度更快、电能质量更高.此外,还在 RT-LAB 实验平台上验证所提PBC-SMC策略的有效性.