高压直流输电Matlab/simulink仿真。 采用三电平换流器。 整流侧采用直流电压外环+...

高压直流输电Matlab/simulink仿真。 采用三电平换流器。 整流侧采用直流电压外环+电流内环控制，逆变侧采用有功/无功功率外环+电流内环控制。 下图依次为整流侧和逆变侧输出电压电流及有功无功图。

三电平换流器在高压直流输电里真是个狠角色。这玩意儿能把开关器件的电压应力砍半，谐波含量也低得感人。咱们今天就拿Matlab/simulink整点实在的——从主电路搭建到双闭环控制，手把手造个带三电平换流器的HVDC系统。

先看整流侧，直流电压外环+电流内环的黄金组合。在simulink里搞电压外环控制器时，记得把PI调节器的输出限幅设成电流内环的参考值范围。这里有个骚操作：把电网侧电压做dq变换后，q轴直接锁零实现单位功率因数。

% 整流侧电流内环PI参数 Kp_id = 0.8; % 别问为啥是这个数，调出来的 Ki_id = 120; Kp_iq = 0.8; Ki_iq = 120;

逆变侧那边更有意思，功率外环玩的是有功/无功双闭环。重点在于功率计算模块——用瞬时有功功率理论搞出来的P、Q作为反馈量。有个坑得注意：当系统频率波动时，传统pq算法会翻车，这时候得掏出改进的带滤波器的算法。

高压直流输电Matlab/simulink仿真。 采用三电平换流器。 整流侧采用直流电压外环+电流内环控制，逆变侧采用有功/无功功率外环+电流内环控制。 下图依次为整流侧和逆变侧输出电压电流及有功无功图。

仿真时发现个诡异现象：在负载突变瞬间，直流母线电压会出现毛刺。后来发现是锁相环响应速度跟不上，把PLL的带宽从50Hz调到80Hz立马见效。这里插句大实话：参数整定就是个玄学，有时候理论计算出来的参数还不如瞎调的管用。

看这个换流器触发脉冲生成部分，用载波层叠法实现三电平PWM。关键代码段长这样：

function y = PWM_3Level(carrier, modWave) if modWave >= carrier y = 1; elseif modWave <= -carrier y = -1; else y = 0; end end

仿真跑起来之后，整流侧直流电压稳稳hold住500kV，逆变侧功率跟踪误差控制在3%以内。有意思的是，把调制比从0.8调到0.95时，系统居然开始出现偶次谐波。后来发现是直流侧电容电压不平衡导致的，加了个均压控制回路才摆平。

最后说个血泪教训：别在步长设置上抠搜。用变步长ode23t虽然慢但稳如狗，用定步长虽然快但容易数值振荡。特别是做故障仿真时，步长选1e-6秒以下才能抓住换流阀的动态细节。