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面向并网三电平NPC变换器的计算高效级联最优开关序列模型预测控制
Computationally Efficient Cascaded Optimal Switching Sequence MPC for Grid-Connected Three-Level NPC Converters
| 作者 | Andres Mora · Roberto Cardenas-Dobson · Ricardo P. Aguilera · Alejandro Angulo · Felipe Donoso · Jose Rodriguez |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2019年12月 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 三电平 并网逆变器 模型预测控制MPC 多电平 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模型预测控制 最优开关序列 三电平NPC变换器 并网 电容电压平衡 级联控制 |
语言:
中文摘要
本文针对并网三电平中点钳位（NPC）变换器，提出了一种基于最优开关序列（OSS）的模型预测控制（MPC）策略。该级联OSS-MPC策略无需权重因子即可平衡直流侧电容电压，并在扰动情况下实现对电网电流和电容电压的最优控制，显著提升了计算效率与控制性能。
English Abstract
In this work, a model predictive control (MPC) strategy based on optimal switching sequence (OSS) concepts is proposed for a grid-connected three-level neutral-point clamped converter. The proposed cascaded-OSS-MPC strategy does not require a weighting factor to balance the dc-link capacitor voltages and optimally controls both the grid currents and the capacitor voltages even during disturbances ...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的核心业务具有极高价值。三电平NPC拓扑广泛应用于阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能变流器（如PowerTitan系列）。传统的MPC算法因权重因子整定困难及计算量大，在工程应用中受限。本文提出的级联OSS-MPC策略通过消除权重因子并优化计算效率，能够显著提升大功率变流器在弱电网环境下的动态响应速度与直流侧电压平衡能力。建议研发团队在下一代大功率组串式及集中式逆变器控制算法中引入该方案，以提升产品在复杂电网环境下的稳定性和电能质量。