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 tension des convertisseurs CC/CC dans un réseau CC à trois bornes. L'ADRC est un contrôle basé sur l'observateur de perturbations, qui estime la perturbation totale et la rejette via le contrôleur de rétroaction. La configuration HiL principale comprend deux cibles OPAL-RT, l'OP5707 et l'OP4510. Le réseau CC est modélisé dans le FPGA de la cible OP5707, avec un convertisseur abaisseur, un convertisseur élévateur 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 abaisseurs et élévateurs 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 CC/CC sont générés. La cible OP4510 fournit les signaux de commutation numériques aux convertisseurs CC/CC modélisés dans la cible OP5707. Les signaux PWM des deux convertisseurs contrôlés par ADRC, générés tous deux dans la cible OP4510, sont décalés de manière aléatoire pour une représentation plus réaliste des PWM non synchronisés des différents convertisseurs du 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 utilisées pour deux modèles ADRC différents, l'un linéaire et l'autre non linéaire. Ceux-ci remettent en question de manière différente la discrétisation du contrôle et donc la réalisation des contrôleurs numériques dans la cible OPAL-RT. Les résultats 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 grâce au contrôle de rétroaction, afin de gérer différentes perturbations dans le réseau CC en temps réel, tout en offrant une très bonne dynamique et une régulation de tension précise.