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面向永磁同步发电机风力发电系统中三电平NPC背靠背变流器的高效模型预测控制
Computationally Efficient DMPC for Three-Level NPC Back-to-Back Converters in Wind Turbine Systems With PMSG
| 作者 | Zhenbin Zhang · Christoph M. Hackl · Ralph Kennel |
| 期刊 | IEEE Transactions on Power Electronics |
| 出版日期 | 2017年10月 |
| 技术分类 | 风电变流技术 |
| 技术标签 | 三电平 模型预测控制MPC 多电平 风光储 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 直接模型预测控制 DMPC 三电平NPC变换器 背靠背变换器 PMSG 风力发电机组 计算效率 |
语言:
中文摘要
直接模型预测控制(DMPC)在多电平变流器中极具潜力,但传统方案计算量随开关状态呈指数增长,难以实时实现。本文提出了两种基于六边形候选集的高效DMPC方案,显著降低了计算复杂度,提升了三电平NPC背靠背变流器在风力发电系统中的实时控制性能。
English Abstract
Direct model predictive control (DMPC) is an attractive control method, in particular, for multilevel converters. However, the computation time for classical DMPC schemes increases exponentially with the number of switching states and, compared to modulation-based controllers, real-time implementation may not be feasible. In this paper, two computationally efficient DMPC schemes with hexagon candi...
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SunView 深度解读
该技术直接服务于阳光电源的风电变流器产品线。三电平NPC拓扑是大型风电变流器的核心技术路径,而计算效率是实现高性能控制的关键瓶颈。本文提出的高效DMPC方案能有效降低处理器算力负担,提升变流器在复杂电网环境下的动态响应速度和稳态性能。建议研发团队评估该算法在阳光电源现有风电变流器控制平台上的移植可行性,通过优化计算架构,进一步提升产品在弱电网下的并网稳定性,并降低对高性能DSP/FPGA的硬件依赖成本。