基于SVPWM的NPC三电平逆变器简化MPC算法

作者：钱金跃; 吴佳; 施文杰; 鲍旋旋; 岳建通

来源：浙江电力, 2022, 41(01): 80-88.

DOI：10.19585/j.zjdl.202201011

• 二极管中点钳位型三电平逆变器
• 中点电位不平衡
• 共模电压
• 空间矢量脉宽调制
• 模型预测控制

NPC（二极管中点钳位型）三电平逆变器的传统控制方法由于零矢量参与调制或滚动优化，无法有效降低CMV（共模电压），且计算量大。针对上述问题，提出了一种基于SVPWM（空间矢量脉宽调制）的简化MPC（模型预测控制）算法。首先归一化控制输出电压，通过符号判断和逻辑运算确定所在扇区，将单个周期寻优的27个矢量降阶为10个，解决了计算复杂问题。然后，构建包含中点电位偏差、CMV抑制和开关频率在内的多目标优化函数，滚动寻优最佳矢量作用逆变器，实现CMV的最小化，且开关频率保持恒定。最后，实验验证该方法在相同的硬件条件下能以较少的时间控制多个目标，实现资源的最大化利用。