考虑参数失配下MMC对数滑模观测技术研究

来源：电子测量技术杂志2026年第1期北京时间：

作者：郝为瀚，彭冠炎，陈永稳，詹宇泓，李天皓

单位：1.华中科技大学强电磁技术全国重点实验室 武汉 430074; 2.中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司 广州 510663; 3.上海理工大学机械工程学院电气工程系 上海 200093

摘要：基于模块化多电平变流器(MMC)的柔性直流输电系统通常采用传统滑模观测技术观测状态变量，在运行工况突变下导致系统状态重构精度与暂态响应速度显著下降。提出一种离散时间对数滑模观测(DTLSMO)技术，构造观测误差范数及期望幅值的动态边界层函数，实现观测器增益的自适应非线性映射，规避依赖经验试错的参数整定过程。建立参数失配下MMC离散化模型并分析其能观测性，设计基于有源阻尼特性的对数滑模趋近律并注入桥臂动态方程，利用二倍频环流注入算法以实现电容电压均衡控制与环流抑制的协同优化，证明了所提观测器的渐进稳定性与广义收敛性。在MATLAB/Simulink平台仿真分析直流电压9.6 kV MMC系统并搭建硬件样机实验验证，引入ITAE等评价指标对比分析DTLSMO与传统时间离散滑模观测器(DTSMO)、自适应观测器(AO)的动态性能差异，证明所提观测器在桥臂电感失配20%时观测精确度分别提升0.935%和2.535%，在电容值不确定和直流电压突变下仍可展现其快速响应能力，鲁棒性良好。

关键词：模块化多电平变流器;参数失配;有源阻尼;渐进稳定;广义收敛

基金资助：国家自然科学基金(51707121)项目资助