摘要

以含耦合电感的三相五电平脉宽调制(pulse width modulation,PWM)整流器为对象,在进行拓扑工作状态分析和数学建模的基础上,针对三相五电平整流器开关矢量多、冗余开关矢量选取复杂、传统有限集模型预测电流控制(finite control set model predictive current control,FCS-MPC)实现困难等问题,提出结合空间矢量调制和开关序列设计的改进模型预测控制方法。利用该方法,完成了三相五电平整流器模型预测控制系统设计。与传统PI电流控制相比,改进模型预测电流控制不需要复杂的参数整定,提高了三相五电平整流器的动态响应速度。此外,采用零序电压注入法进行相间功率平衡控制,解决了线路阻抗参数、开关管参数、负载参数等差异引起的直流侧电压不平衡问题。仿真和实验结果证明了所提控制方法的有效性和正确性。