基于MPC的构网型柔直受端换流站主动频率支撑研究

孙承章; 任永峰; 云平平; 米玥; 方琛智; 贺彬

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0251

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基于MPC的构网型柔直受端换流站主动频率支撑研究

更新时间：2025-12-02

- 基于MPC的构网型柔直受端换流站主动频率支撑研究
- 基于MPC的构网型柔直受端换流站主动频率支撑研究
- 太阳能学报 2025年46卷第6期页码：401-409
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（52367022）;内蒙古自治区重点研发和成果转化项目（2023YFHH0077;2023YFHH0097）;内蒙古自治区科技创新重大示范工程“揭榜挂帅”项目（2023JBGS0013）
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0251
  中图分类号： TM72
- 网络出版：2025-07-07，
  
  纸质出版：2025
- 稿件说明：
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孙承章, 任永峰, 云平平, 等. 基于MPC的构网型柔直受端换流站主动频率支撑研究[J]. 太阳能学报, 2025,46(6):401-409.

孙承章, 任永峰, 云平平, et al. 基于MPC的构网型柔直受端换流站主动频率支撑研究[J]. 2025, 46(6): 401-409.
孙承章, 任永峰, 云平平, 等. 基于MPC的构网型柔直受端换流站主动频率支撑研究[J]. 太阳能学报, 2025,46(6):401-409. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0251.

孙承章, 任永峰, 云平平, et al. 基于MPC的构网型柔直受端换流站主动频率支撑研究[J]. 2025, 46(6): 401-409. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0251.

摘要

针对柔性直流输电系统受端换流站频率主动支撑和调节能力不足的问题

提出一种基于模型预测控制（MPC）的构网型模块化多电平换流器（MMC）控制策略。首先

介绍构网型MMC的频率支撑原理

分析构网型MMC的一次调频特性;其次

在传统下垂控制的基础上引入MPC算法

解决了传统下垂控制二次调频能力不足的问题

该控制方法可生成实时最优控制函数间接实现下垂系数的动态调整

使系统频率稳定追踪给定值起到二次调频的效果;最后

通过Matlab/Simulink软件平台进行时域仿真

验证了所提控制策略的可行性与有效性。

Abstract

This paper addresses the issue of insufficient active frequency support and regulation capabilities at the receiving converter stations of flexible direct current transmission systems. A control strategy based on model predictive control （MPC） for grid-forming modular multilevel converters （MMC） is proposed. Firstly

the paper introduces the principle of frequency support for grid-forming MMCs. Subsequently

the MPC algorithm is integrated into the traditional droop control to overcome the inherent limitations of secondary frequency regulation in conventional droop control. This control method generates real-time optimal control functions that indirectly enable the dynamic adjustment of the droop coefficient

thus allowing the system frequency to stably track the setpoint and achieve the effect of secondary frequency regulation. Finally

time-domain simulations conducted on the Matlab/Simulink software platform validate the feasibility and effectiveness of the proposed control strategy.

关键词

Keywords

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