基于模型补偿的逆变器交流电压自抗扰控制

霍思敏，徐宇新，黄勇，李武龙，聂静

（1.国网湖南省电力有限公司，湖南 长沙 410007；2.北京中恒博瑞数字电力科技有限公司，北京 100085；3.国网重庆市电力公司，重庆 400014）

逆变器作为系统的能量转换核心，一直以来都是电力电子领域的研究热点[1-2]。然而，由于开关器件的非线性特征、死区、非线性/突变负载等因素的存在，传统控制下逆变器输出波形质量难以保证。

韩京清［3］教授提出了自抗扰控制（active disturbance rejection control，ADRC）算法，ADRC 模型依赖度低，控制精度高、响应快并且抗扰能力强。最早提出的非线性ADRC，存在算法复杂、参数众多、参数调节困难等问题，限制了非线性ADRC的广泛应用[4]。高志强[5]教授为此对其进行了线性化（linear ADRC，LADRC）改造，LADRC保留了传统非线性自抗扰算法的特有优势，将众多参数归结为观测器带宽和控制器带宽的整定，调参过程大为简化，大大提高了工程实用性[6-8]。

自抗扰技术在换流器控制领域引起了研究人员的兴趣，文献[7]提出了基于非线性ADRC的并联型有源滤波器电流内环控制策略；文献[8]在文献[7]的基础上，利用Lyapunov稳定性理论证明了控制系统的渐进稳定性；文献[9]设计了VSC直流电压外环一阶自抗扰控制器，构造了基于反正切函数的光滑非线性状态反馈函数，有助于控制器收敛速度的提升，控制力抖振问题得到了较好的解决；文献[10-11]研究了自抗扰控制在级联型STATCOM静止无功补偿器电流解耦控制、直流电压控制中的应用。

上述研究内容着重将自抗扰控制技术应用于系统某一环节，替换原来的比例积分调节器，鲜有研究从被控对象具体特征出发、系统地设计ADRC控制器。……