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用于五电平嵌套中点钳位逆变器全频运行的简化有限集模型预测控制
Simplified Finite-Set Model Predictive Control for Full-Frequency Operation of Five-Level Nested Neutral-Point-Clamped Inverters
| 作者 | Qingle Sun · Zifan Lin · Zhifu Wang · Herbert Ho Ching Iu · Xiaojiao Chen · Tyrone Fernando · Xinan Zhang |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2024年12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 并网逆变器 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 五电平中点钳位（5L-NNPC）逆变器 有限集模型预测控制 FS-MPC 计算负担 全频段运行 电流谐波 |
语言:
中文摘要
本文提出了一种用于五电平嵌套中点钳位（5L-NNPC）逆变器的简化有限集模型预测控制（FS-MPC）算法。该算法在保证低电流谐波和全频运行性能的同时，显著降低了计算负担并简化了权重因子的整定过程，提升了复杂多电平拓扑的控制效率。
English Abstract
This article proposes a simplified finite-set model predictive control (FS-MPC) algorithm for full-frequency operation of five-level nested neutral-point-clamped (5L-NNPC) inverters. Compared to the existing FS-MPC of 5L-NNPC inverters, the proposed algorithm substantially reduces the computational burden and simplifies the tuning of the weighting factor while ensuring low current harmonics and fu...
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SunView 深度解读
该研究针对多电平拓扑的控制优化，对阳光电源的高功率密度组串式逆变器及大型集中式逆变器具有重要参考价值。5L-NNPC拓扑能有效降低功率器件的电压应力，提升系统效率。该简化FS-MPC算法通过降低计算复杂度，有助于在现有DSP/FPGA硬件平台上实现更复杂的控制策略，提升逆变器在弱电网环境下的电能质量和动态响应能力。建议研发团队评估该算法在兆瓦级光伏逆变器或大功率储能变流器（PCS）中的应用潜力，以优化系统控制性能并降低控制器的硬件成本。