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过调制工况下混合模块化多电平变换器电容电压增强型模型预测控制
An Enhanced Model Predictive Capacitor Voltage Control of Hybrid Modular Multilevel Converters Under Overmodulation Circumstances
| 作者 | Amin Hashemi-Zadeh · Saeid Ahmadi · Yousef Neyshabouri · Ehsan Asadi · Hossein Iman-Eini · Marco Liserre |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年6月 |
| 技术分类 | 拓扑与电路 |
| 技术标签 | 多电平 PWM控制 模型预测控制MPC 并网逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 模块化多电平变换器 混合MMC 电容电压平衡 模型预测控制 过调制 子模块 电力电子 |
语言:
中文摘要
模块化多电平变换器（MMC）需保持子模块电容电压平衡以确保稳定运行。在调制指数超过1的混合MMC中，由于半桥与全桥子模块在桥臂电压生成中的参与度不同，电压平衡控制变得复杂。本文提出了一种增强型模型预测控制策略，有效解决了过调制工况下的电容电压平衡问题。
English Abstract
Modular multilevel converters (MMCs) require well-balanced submodule (SM) capacitor voltages at the reference value for satisfactory steady-state and dynamic operations. Achieving this goal in hybrid MMCs, where the modulation index exceeds one, becomes intricate owing to the differing participation of half-bridge submodules (HB-SMs) and full-bridge submodules (FB-SMs) in arm voltage generation. T...
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SunView 深度解读
该技术主要针对高压大功率应用场景，对阳光电源的集中式光伏逆变器及大型储能系统（如PowerTitan系列）具有重要参考价值。在大型电站并网及长距离输电场景中，混合MMC拓扑能有效提升系统效率与电能质量。通过引入增强型模型预测控制（MPC），可优化系统在极端工况下的动态响应能力，增强设备在弱电网或复杂电网环境下的稳定性。建议研发团队关注该控制算法在提升大功率PCS系统过载能力及电压支撑能力方面的应用潜力。