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摘要
虚拟同步机（Virtual Synchronous Generator，VSG）通过模拟同步机特性为新能源并网提供惯性和阻尼。然而，电力电子开关器件高频开关过程中可能会发生断路故障，导致输出电流波形严重畸变，影响电网安全稳定运行。针对中点箝位型（Neutral Point Clamped，NPC）三电平VSG桥臂故障问题，提出一种中点电压均衡的VSG容错模型预测控制策略。分析NPC三电平VSG单相桥臂故障后运行机理，在开关器件故障后利用直流侧电容组成虚拟桥臂，重构为VSG桥臂故障容错结构。建立故障情况下预测电流模型，重构故障状态空间电压矢量，将直流侧中点电容电压引入容错模型代价函数，减小电容电压波动，实现VSG桥臂故障容错运行。实验结果表明在开关器件发生故障后，NPC三电平VSG能容错连续运行，验证了所提模型预测容错控制策略有效性，提高了VSG运行可靠性。
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