多功率变换器并联系统分段预测电流控制方法

作者：赵猛; 韩克勤; 马斌^*; 朱志成; 李敏; 刘乙; 李亚飞

来源：国外电子测量技术, 2023, 42(03): 22-29.

DOI：10.19652/j.cnki.femt.2304636

• 功率变换器
• 分段式结构
• 预测电流控制
• 分散无互联

模块化并联增容技术具备即插即用等优势，已成为大功率变流器重要发展方向。传统集中式控制需增设辅助通信网络，系统成本显著增加。分布式控制无需独立通信网络，但多环路结构易出现带宽低、响应慢等问题。为此，提出一种改进型分布式架构的分段预测电流控制(SPCC)方法。首先，建立多模块并联系统统一零序模型，并对零序电流动态行为进行比较分析。其次，推导系统离散预测模型并设计SPCC方法，在每个控制周期将电压矢量分解为两部分，包括基础电压矢量和零电压矢量，以满足固定开关频率和提高预测架构灵活性需求。进而，构建兼顾交直轴电流跟踪、零序电流抑制的价值函数，并制定最优电压矢量选取和占空比计算原则。最后，基于双45 kW测试样机对所提SPCC方法进行实验验证与分析，所提方法空载至满载响应时间2 ms,稳态电流畸变率3.1%,功率因数大于0.99,且具有固定开关频率、分散无互联等优势。