混合角控制与构网型功率变换器的几乎全局稳定性
最优化与控制
2020-08-19 v1
摘要
本文提出了一种用于功率变换器的新型构网型控制，称为混合角控制（HAC），其可确保几乎全局的闭环稳定性。HAC将最近提出的匹配控制与一种新颖的非线性角反馈相结合，该反馈让人联想到（尽管不完全等同于）经典下垂与可调度虚拟振荡器控制。HAC的综合受到基于直流的匹配与基于交流构网控制的互补优势，以及直接角控制与非线性阻尼配置思想的启发。所提出的HAC应用于高保真非线性变换器模型，该模型通过动态感性线路连接至无穷大母线或惯性中心动态电网模型。我们给出了闭环平衡点存在性、唯一性与全局稳定性的深刻参数条件。与相关的稳定性证明不同，我们的参数条件不要求强物理阻尼，相反，它们可通过适当选择控制参数来满足。此外，我们考虑了功率变换器的安全约束，并综合了一种与HAC兼容的限流控制。最后，我们给出了HAC的实用实现，揭示了其内在下垂行为，推导了前馈交流电压与功率控制，并利用公开可用的数值算例说明了闭环系统的行为。
引用
@article{arxiv.2008.07661,
title = {Hybrid Angle Control and Almost Global Stability of Grid-Forming Power Converters},
author = {Ali Tayyebi and Adolfo Anta and Florian Dörfler},
journal= {arXiv preprint arXiv:2008.07661},
year = {2020}
}
备注
16 pages, 10 figures