RT23 | Validation HIL d'un contrôleur de tension avancé pour convertisseurs DC/DC dans un réseau MTDC

La présentation démontre la validation HiL du contrôle actif de rejet des perturbations (ADRC) appliqué à la régulation de la tension des convertisseurs DC/DC dans un réseau DC à trois terminaux. L'ADRC est une commande basée sur un inverseur de perturbation, qui estime la perturbation totale et la rejette par le biais du contrôleur de rétroaction. La configuration HiL principale consiste en deux cibles OPAL-RT, l'OP5707 et l'OP4510. Dans le FPGA de la cible OP5707, le réseau CC est modélisé, avec un convertisseur buck, un convertisseur boost et une charge à puissance constante (CPL). La cible OP5707 fournit des mesures analogiques à la cible OP4510. Dans le CPU de la cible OP4510, les contrôleurs numériques de tension ADRC des convertisseurs buck et boost sont modélisés, ainsi que le contrôleur numérique de courant PID de la CPL. Dans le FPGA de cette cible OPAL-RT, les signaux PWM des convertisseurs DC/DC sont générés. La cible OP4510 fournit les signaux de commutation numériques aux convertisseurs DC/DC modélisés dans la cible OP5707. Les signaux PWM des deux convertisseurs contrôlés par l'ADRC, générés tous deux dans la cible OP4510, sont décalés de manière aléatoire pour une représentation plus réaliste des PWM non synchronisés de différents convertisseurs dans le réseau. Les résultats HiL sont comparés aux résultats des simulations hors ligne du système continu et du système discret, avec/sans contrôleurs numériques. L'effet des retards, du bruit et de la modélisation PWM dans ces simulations est également étudié. La même configuration HiL et la même approche de comparaison sont suivies pour deux modèles ADRC différents, l'un linéaire et l'autre non linéaire. Ceux-ci posent un défi différent à la discrétisation du contrôle et donc à la réalisation des contrôleurs numériques dans la cible OPAL-RT. Les résultats de HiL valident les deux modèles ADRC par rapport aux simulations hors ligne. Il est prouvé que les contrôleurs numériques parviennent à estimer rapidement la perturbation totale et à la rejeter par le biais du contrôle en retour, à gérer différentes perturbations dans le réseau CC en temps réel, tout en fournissant une très bonne dynamique et une régulation de tension serrée.