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不平衡电网下过调制工况无变压器混合模块化多电平变换器自适应两步桥臂电流模型预测控制
Adaptive Two-Step Arm Current MPC for Transformerless Hybrid MMC With Overmodulation Conditions in Unbalanced AC Grids
| 作者 | Xiaofei Chang · Gengzhe Wang · Yi Chen · Huan Yang · Rongxiang Zhao |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2025年7月 |
| 技术分类 | 控制与算法 |
| 技术标签 | 多电平 模型预测控制MPC 并网逆变器 弱电网并网 |
| 相关度评分 | ★★★★ 4.0 / 5.0 |
| 关键词 | 混合模块化多电平变换器 模型预测控制 过调制 不平衡电网 电容电压平衡 中压配电 |
语言:
中文摘要
为降低中压配电网的体积与成本，无变压器混合模块化多电平变换器（HMMC）常运行于过调制状态。然而，传统单步模型预测控制（MPC）在此工况下稳态性能较差，且难以在不平衡电网故障下平衡电容电压。本文提出一种自适应两步桥臂电流MPC策略，有效提升了HMMC在过调制及电网不平衡条件下的控制精度与系统稳定性。
English Abstract
To save the volume and cost in medium-voltage distribution networks, transformerless hybrid modular multilevel converters (HMMCs) will work under overmodulation conditions. However, the traditional single-step model predictive control (MPC) has poor steady-state performance in this scenario, and cannot well balance capacitor voltages under unbalanced grid faults in medium-voltage distribution netw...
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SunView 深度解读
该技术对阳光电源的中压大功率储能系统（如PowerTitan系列）及大型地面光伏电站的集中式逆变器具有重要参考价值。随着光储系统向更高电压等级及无变压器化发展，HMMC拓扑在提升功率密度方面优势显著。本文提出的两步MPC算法能有效解决过调制下的稳态性能瓶颈，并增强在弱电网或故障工况下的鲁棒性。建议研发团队关注该算法在复杂电网环境下的电容电压平衡控制，以优化大功率变流器的动态响应，提升iSolarCloud智能运维平台在电网故障诊断与控制策略自适应调整方面的技术储备。