一种基于双矢量恒定开关频率的三电平ANPC型全桥逆变器模型预测控制方法

作者：罗龙; 李耀华; 李子欣; 赵聪

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(S1): 343-355.

• 有源中点箝位
• 三电平逆变器
• 模型预测控制
• 恒定开关频率

针对三电平有源中点箝位型(activeneutral-pointclamped,ANPC)全桥逆变器在使用有限集模型预测控制(finite control set mode predictive control,FCS-MPC)方法时,存在开关频率不固定、电流谐波大、多目标优化复杂、对处理器运算效率要求高等问题,该文首先提出一种双矢量恒定开关频率FCS-MPC方法,该方法以逆变器输出电压矢量而非开关矢量为有限集进行模型预测,降低模型计算量;然后,通过代价函数寻优以确定最优和次优电压矢量,消除多目标优化问题;根据代价函数值计算矢量作用时间,并在下一控制周期中同时输出2种电压矢量,实现恒定开关频率,降低输出电流谐波;再次,推导基于不同变量约束实现所提方法的原理;最后,该文提出基于比例积分控制器调整冗余矢量作用时间来实现直流侧电容电压均衡控制的方法,此方法具有很快的调节速度。仿真和实验验证所提方法的良好性能。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院电工研究所; 中国科学院大学