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级联全桥NPC逆变器级联开路故障的无缝容错模型预测控制

Seamless Fault-Tolerant Model Predictive Control for Cascaded Full-Bridge NPC Inverters With Cascaded Open-Circuit Faults

作者 Xinwei Wei · Chunguang Ren · Peng Wang · Xiaoqing Han · Xinyu Guo · Wanyu Tao
期刊 IEEE Transactions on Power Electronics
出版日期 2025年6月
技术分类 拓扑与电路
技术标签 多电平 故障诊断 模型预测控制MPC 功率模块
相关度评分 ★★★★ 4.0 / 5.0
关键词 级联逆变器 开路故障 模型预测控制 容错控制 NPC逆变器 电力电子可靠性
语言:

中文摘要

针对级联逆变器在多级开路故障(OCF)下,传统硬件容错方法诊断耗时长、波形畸变严重及功率降额的问题,本文提出了一种无缝容错模型预测控制(SFTMPC)策略。该方法通过优化控制算法,在故障发生时实现快速响应与平滑切换,有效提升了系统的可靠性与输出电能质量。

English Abstract

Cascaded inverters may suffer from multiple open-circuit faults (OCFs) that occur in a cascaded way, but most existing hardware-based fault-tolerant methods usually activate redundant submodules (SMs) after a long diagnosis process is finished, which leads to significant waveform distortion and power derating. This article proposes a seamless fault-tolerant model predictive control (SFTMPC) for ca...
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SunView 深度解读

该技术对阳光电源的集中式逆变器及大型储能系统(如PowerTitan系列)具有重要参考价值。大型光伏与储能系统常采用多电平级联拓扑,该研究提出的无缝容错控制策略,能够显著提升系统在功率模块故障时的鲁棒性,减少因故障导致的停机时间与功率损失。建议研发团队关注其在iSolarCloud智能运维平台中的应用,通过算法优化实现故障的实时诊断与自动容错切换,进一步提升产品的高可用性与运维效率,增强在大型电站市场的竞争力。