模块化多电平变换器两段式模型预测控制

作者：马文忠; 孙鹏; 周冠宇; 古丽帕丽·赛力江; 张子昂; 刘勇; 王玉彬^*

来源：电网技术, 2020, 44(04): 1419-1427.

DOI：10.13335/j.1000-3673.pst.2018.3024

• 模块化多电平变换器
• 两段式模型预测控制
• 电流跟踪
• 环流抑制
• 电容电压均衡

模型预测控制具有鲁棒性强、多目标控制、动态响应迅速等优点。传统的单段式模型预测控制(single-stage model predictivecontrol,SS-MPC)应用在模块化多电平变换器(modular multilevel converter,MMC)时存在权重因子整定困难、计算量大等问题。文中提出了一种两段式模型预测控制策略,该控制策略无需权重因子,交流侧电流追踪精度更高。推导了MMC的离散化数学模型和开关状态的占空比,建立了代价函数实现交流侧电流跟踪;在保持交流侧电流精确跟踪的同时,结合一种新的环流抑制策略实现环流抑制;提出了一种堆排序与归并排序相结合的排序算法用来维持电容电压平衡。最后在MATLAB/Simulink搭建三相十一电平的MMC仿真模型验证所策略的有效性。仿真结果表明,所提方法具有更好的输出电流跟踪精度和更低的谐波含量,且计算量较小。

• 单位
  中国石油大学（华东）