Modular Multilevel Converter (MMC) plays a vital role in high voltage industries because of its high rating power conversion. Due to its usage in high voltage rating power conversion and switched capacitor usage in MMC structure, there arises a problem of unbalanced capacitor voltage, which causescirculating current and disturbance in output current regulation. To manage these problematic parameters, a FOPID (Fractional Order Proportional Integral Derivative) controller has been utilized, due to its dynamic tracking and fast response. Secondly, the gain values of FOPID are not efficient, and they are optimized for each control group at all times of MMC working conditions. To provide a dynamic gain value by considering the dynamic change of error tracking parameters, Wild Spider Foraging Optimization (WSFO) algorithm has been developed based on the foraging behaviour of wild spider searching food (gain values) in view of changing the error of tracking parameters. The proposed algorithm has been evaluated in MATLAB Simulink by modeling the MMC structure with FOPID controller. The parameters of FOPID are optimized by bio-inspired algorithms like WSFO, Artificial Bee Colony (ABC) and Particle Swarm Optimization (PSO). The outcomes of the proposed WSFO-FOPID provide minimum circulating current and effectively balance the capacitor voltage in MMC. When the effectiveness of the results has been verified with the existing ABC and PSO optimization approaches, the proposed algorithm outperforms.

中文翻译：

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基于分数阶比例积分微分控制器的野蜘蛛觅食优化模块化多电平换流器循环电流控制

模块化多电平转换器 (MMC) 由于其高额定功率转换在高压行业中发挥着至关重要的作用。由于其在高压额定功率转换中的使用和MMC结构中开关电容的使用，会产生电容电压不平衡的问题，从而引起循环电流和输出电流调节的干扰。为了管理这些有问题的参数，由于其动态跟踪和快速响应，使用了 FOPID（分数阶比例积分微分）控制器。其次，FOPID 的增益值效率不高，并且在 MMC 工作条件下始终针对每个控制组进行优化。通过考虑误差跟踪参数的动态变化来提供动态增益值，野生蜘蛛觅食优化（WSFO）算法是基于野蜘蛛寻找食物（增益值）的觅食行为，针对改变跟踪参数的误差而开发的。通过对具有 FOPID 控制器的 MMC 结构进行建模，已在 MATLAB Simulink 中评估了所提出的算法。FOPID 的参数通过 WSFO、人工蜂群 (ABC) 和粒子群优化 (PSO) 等仿生算法进行优化。所提出的 WSFO-FOPID 的结果提供最小循环电流并有效地平衡 MMC 中的电容器电压。当使用现有的 ABC 和 PSO 优化方法验证结果的有效性时，所提出的算法优于其他算法。通过对具有 FOPID 控制器的 MMC 结构进行建模，已在 MATLAB Simulink 中评估了所提出的算法。FOPID 的参数通过 WSFO、人工蜂群 (ABC) 和粒子群优化 (PSO) 等仿生算法进行优化。所提出的 WSFO-FOPID 的结果提供了最小的循环电流并有效地平衡了 MMC 中的电容器电压。当使用现有的 ABC 和 PSO 优化方法验证结果的有效性时，所提出的算法优于其他算法。通过对具有 FOPID 控制器的 MMC 结构进行建模，已在 MATLAB Simulink 中评估了所提出的算法。FOPID 的参数通过 WSFO、人工蜂群 (ABC) 和粒子群优化 (PSO) 等仿生算法进行优化。所提出的 WSFO-FOPID 的结果提供了最小的循环电流并有效地平衡了 MMC 中的电容器电压。当使用现有的 ABC 和 PSO 优化方法验证结果的有效性时，所提出的算法优于其他算法。所提出的 WSFO-FOPID 的结果提供了最小的循环电流并有效地平衡了 MMC 中的电容器电压。当使用现有的 ABC 和 PSO 优化方法验证结果的有效性时，所提出的算法优于其他算法。所提出的 WSFO-FOPID 的结果提供了最小的循环电流并有效地平衡了 MMC 中的电容器电压。当使用现有的 ABC 和 PSO 优化方法验证结果的有效性时，所提出的算法优于其他算法。