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一种基于电压矢量跟踪算法的低计算量FCS-MPC，用于ANPC三相五电平变换器的共模电压抑制及电容电压平衡
A Low Computing FCS-MPC Based on Voltage Vector Tracking Algorithm With CMVs Suppression and Capacitor Charging Balance Algorithm Without Weight Factors for ANPC 3P-5L Converters
| 作者 | Shaomin Yan · Chengmin Li · Yue Cui · Hao Zhang · Qingyun Yang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年5月 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 多电平 模型预测控制MPC 三相逆变器 PWM控制 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | FCS-MPC ANPC 三相五电平变换器 共模电压 电容电压平衡 电压矢量跟踪 |
语言:
中文摘要
针对ANPC三相五电平变换器在传统FCS-MPC算法下计算负担重、共模电压大、开关频率不固定及权重因子设计复杂等问题，本文提出了一种基于电压矢量跟踪的低计算量FCS-MPC策略，实现了共模电压抑制与电容电压平衡，且无需权重因子。
English Abstract
Active neutral-point clamped three-phase five-level (3P-5L) converter system under conventional FCS-MPC algorithm is subjected to high computational burden, large common mode voltages (CMVs), unfixed switching frequency, and cumbersome weight factor design. To tackle above defects, in this article, a low computing FCS-MPC based on voltage vector tracking algorithm with CMVs suppression and capacit...
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SunView 深度解读
该研究针对多电平拓扑（ANPC）的控制优化，对阳光电源的集中式逆变器及大功率储能变流器（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。多电平技术是提升大功率变换器效率和电能质量的关键。该算法通过降低MPC计算量并消除权重因子设计，有助于提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度和控制稳定性，同时抑制共模电压可降低对绝缘系统的压力，提升系统可靠性。建议研发团队关注该无权重因子MPC策略在兆瓦级储能PCS中的工程化应用，以优化计算资源分配并提升系统集成效率。