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一种用于带浮动H桥混合多电平变换器的简化两阶段模型预测控制

Simplified Two-Stage Model Predictive Control for a Hybrid Multilevel Converter With Floating H-Bridge

作者 Yufei Li · Fei Diao · Yue Zhao
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2021年4月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 多电平 模型预测控制MPC 三相逆变器 功率模块
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 混合多电平变换器 ANPC-H 模型预测控制 MPC 浮动H桥 电流跟踪 电压均衡
语言:

中文摘要

本文提出了一种针对带浮动H桥的有源中点钳位(ANPC-H)混合多电平变换器的简化两阶段模型预测控制(ST-MPC)策略。第一阶段利用复平面几何定位方法选择最优电流跟踪电压矢量,第二阶段则通过优化目标函数实现电容电压平衡及开关频率抑制。

English Abstract

This article proposes a simplified two-stage model predictive control (ST-MPC) for a hybrid multilevel converter, which is an active-neutral-point-clamped converter with floating H-bridge (ANPC-H). The objective of the first stage is to select the voltage vector that has the optimal current tracking performance by using a novel geometrical positioning approach in the complex plane. The second stag...
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SunView 深度解读

该研究提出的ANPC-H拓扑及ST-MPC控制策略与阳光电源的高功率密度逆变器及储能变流器(PCS)技术路线高度契合。随着光伏及储能系统向更高电压等级和更高效率演进,ANPC-H拓扑在降低开关损耗和提升电能质量方面具有显著优势。ST-MPC算法有效解决了传统MPC计算量大的痛点,有利于在阳光电源的组串式逆变器或PowerTitan系列储能变流器中实现更精细的功率控制,提升系统动态响应速度,同时降低对高性能DSP的算力依赖,具有较强的工程应用潜力。