电容电压平衡的四电平有源中性点钳位 逆变器的改进模型预测控制

作者：向超群; 杜京润; Zhang Xinan^*; 席振; 丁颢

来源：电工技术学报, 2023, 1-13.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.231214

• 四电平
• 有源中点钳位逆变器
• 有限集模型预测电流控制
• 电容电压平衡
• 代价函数

多电平有源中点钳位（ANPC）逆变器具有功率器件电压应力小、较低的电流谐波和可调控的器件损耗等优点，被广泛应用于工业驱动中。针对四电平ANPC（4L-ANPC）逆变器的控制与调制研究相对较少，现有的调制方案实现复杂，中点电压（NPV）控制难度较大。因此，该文针对三相4L-ANPC逆变器，提出一种改进的有限集模型预测电流控制（FS-MPCC）算法，避免了复杂的调制过程。首先，使用仅包含电流误差的代价函数对位于六边形顶点的6个大电压矢量进行寻优；其次，对参与第一步寻优的大矢量划分扇区，使用包含电流误差和电容电压误差的代价函数对最优大矢量所在扇区的所有电压矢量滚动寻优，得到目标电压矢量并作用于逆变器；最后，仿真和实验结果表明，与传统的FS-MPCC相比，所提方法在降低系统计算负担的同时，还具有较好的控制性能和电容电压平衡能力。

• 单位
  中南大学