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DFIG并网系统中CCS-MPC加权因子设计
Weighting Factors Design of CCS-MPC for a Grid-Connected DFIG Systems
Yuri O. Cota · Jefferson S. Costa · Angelo Lunardi · Igor Oliani 等5人 · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年3月
模型预测控制（MPC）因其固定开关频率和多变量控制能力，广泛应用于电力系统特别是可再生能源发电中。在双馈感应发电机（DFIG）系统中的应用可有效抑制转矩与电流振荡，提升动态稳定性。然而，MPC加权因子的设计对成本函数具有直接影响，不当选择将恶化系统性能。本文提出一种基于根轨迹法（RLM）的加权因子设计方法，通过确保闭环特征值稳定，优化功率调节与电能质量性能，并构建性能图谱分析加权因子与预测时域对系统动态的影响。最后通过实验平台验证所提MPC控制策略在调节DFIG转子电流、保障并网能量稳定性与性能...
解读: 该研究的CCS-MPC加权因子设计方法对阳光电源的风电变流器和储能变流器产品具有重要参考价值。特别是在ST系列储能变流器和大型储能系统中,该方法可优化并网控制性能,提升系统动态响应能力。通过根轨迹法设计加权因子,能够有效改善功率调节精度和电能质量,这对构建高性能的GFL/GFM控制系统具有重要指导意...
双环连续控制集模型预测控制在高压大功率储能系统中的应用
Dual-Loop Continuous Control Set Model Predictive Control for a High-Voltage and High-Power Energy Storage System
Zihe Meng · Dongyang Sun · Shuai Wang · Li Sun · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年8月
本文针对基于直流动态电压调节器（dc - DVR）的高压大功率储能系统（ESS），提出了一种双环连续控制集模型预测控制（CCS - MPC）方法。与传统控制方法不同，该控制方法在内、外控制环采用级联双模型预测控制。建立了储能系统的数学模型。内环模型预测控制（MPC）控制器基于电感特性方程，用于控制直流动态电压调节器的电感电流；外环模型预测控制（MPC）控制器基于电容特性方程，用于控制输出电压跟踪参考值。在该方案中，内环和外环模型预测控制控制器的参数在每个控制周期都会更新，以提高对负载变化和参数不...
解读: 从阳光电源储能系统业务视角来看，这项基于DC动态电压调节器（dc-DVR）的双环连续控制集模型预测控制技术具有重要的应用价值。该技术针对高压大功率储能系统的控制难题，提出了内外双环级联MPC架构，内环控制电感电流、外环控制输出电压，这与我司大型储能变流器PCS产品的控制需求高度契合。 该技术的核心...
基于虚拟电容的连续控制集模型预测控制DC-DC变换器噪声容忍策略
Noise Tolerance Strategy Based on Virtual Capacitor for DC–DC Converters With Continuous Control Set Model Predictive Control
Zheng Dong · Qian Chen · Jiawang Qin · Zhenbin Zhang 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年8月
针对连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）在DC-DC变换器应用中易受噪声干扰导致性能下降的问题，本文提出了一种基于虚拟电容的噪声容忍方法。该方法结构简单且有效，能够显著提升CCS-MPC在实际电力电子变换器中的鲁棒性与控制精度。
解读: 该研究直接针对DC-DC变换器的控制算法优化，对阳光电源的储能变流器（如PowerTitan、PowerStack系列）及光伏组串式逆变器中的DC-DC级具有重要参考价值。CCS-MPC算法在高性能变换器中应用广泛，但噪声敏感性一直是工程落地的痛点。引入“虚拟电容”策略可有效提升系统在复杂电磁环境下...
面向恒功率负载驱动的T型三相四桥臂三电平逆变器解耦连续控制集模型预测控制
Decoupled Continuous Control Set Model Predictive Control for T-Type Three-Phase Four-Leg Three-Level Inverters Driving Constant Power Loads
Yi Zhu · Huiqing Wen · Yong Yang · Jianliang Mao 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年6月
针对光伏系统在恒功率负载（CPL）下存在的控制耦合与稳定性难题，本文提出了一种新型解耦连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）策略。该方法有效解决了传统控制在处理多目标约束时的局限性，提升了系统的动态性能与稳定性。
解读: 该研究针对T型三电平拓扑及恒功率负载下的控制稳定性问题，与阳光电源的核心产品线高度契合。T型三电平技术广泛应用于阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器中，以提升转换效率。引入解耦CCS-MPC算法可显著优化逆变器在复杂电网环境下的动态响应，特别是在应对弱电网或带载非线性负载（如数据中心、工业微网）时，能...
一种用于LC滤波三相四线三电平电压源逆变器的新型连续控制集模型预测控制
A Novel Continuous Control Set Model Predictive Control for LC-Filtered Three-Phase Four-Wire Three-Level Voltage-Source Inverter
Yong Yang · Yang Xiao · Mingdi Fan · Kaixin Wang 等10人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年4月
本文提出了一种针对三相四线三电平电压源逆变器（3P-4W-3L-VSI）的新型连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）算法。该算法在各种不平衡负载条件下实现了各相的独立控制，表现出优异的动态性能和稳态精度，有效提升了复杂负载场景下的电能质量。
解读: 该研究针对三电平拓扑及模型预测控制（MPC）的优化，与阳光电源的核心产品线高度契合。在组串式逆变器和大型集中式逆变器中，三电平拓扑是提升效率和功率密度的关键。CCS-MPC相比传统有限控制集MPC，能有效降低开关频率波动并改善谐波性能，对提升阳光电源逆变器在复杂电网环境（如不平衡负载、弱电网）下的适...
一种用于变输出电压和频率的模块化多电平变换器两步连续控制集模型预测控制
A Two-Step Continuous-Control-Set MPC for Modular Multilevel Converters Operating With Variable Output Voltage and Frequency
Yeiner Arias-Esquivel · Roberto Cárdenas · Luca Tarisciotti · Matías Díaz 等5人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年10月
本文提出了一种增强型单级两步连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）算法，适用于交流侧输出频率可变的模块化多电平变换器（MMC）。该算法通过引入基于Moore伪逆的前馈补偿机制，实现了对交流侧扰动的一步超前预测与补偿，有效提升了MMC在变频运行工况下的动态响应性能与控制精度。
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。随着光储电站对电网支撑能力要求的提升，MMC拓扑在超高压直流输电及大型储能并网中应用潜力巨大。两步CCS-MPC算法能显著优化MMC在弱电网或复杂工况下的动态性能，减少谐波畸变。建议研发团队关注该算法在提升系...
基于深度学习的长时域模型预测控制：永磁同步电机驱动的高鲁棒性、高性能与计算高效控制
Deep Learning-Based Long-Horizon MPC: Robust, High Performing, and Computationally Efficient Control for PMSM Drives
Mohammad Abu-Ali · Felix Berkel · Maximilian Manderla · Sven Reimann 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2022年10月
本文提出了一种用于永磁同步电机（PMSM）的高效长时域模型预测控制（MPC）方法。文章探讨了电流跟踪增量MPC和转矩跟踪经济MPC两种连续控制集MPC方案，旨在解决模型不确定性下的无静差转矩跟踪问题，并显著降低计算复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的电机驱动类产品（如风电变流器、储能系统中的辅助电机控制及未来可能的工业驱动应用）具有重要参考价值。长时域MPC能显著提升电机动态响应性能，而深度学习的引入有效解决了传统MPC计算量大的痛点，使其更易于在嵌入式DSP/FPGA平台上落地。建议研发团队关注该算法在风电变流器转矩脉动抑制...
基于FPGA的永磁同步电机多步误差跟踪连续控制集模型预测电流控制
FPGA-Based Continuous Control Set Model Predictive Current Control for PMSM System Using Multistep Error Tracking Technique
Fengxiang Wang · Long He · Jose Rodriguez · IEEE Transactions on Power Electronics · 2020年12月
针对传统连续控制集模型预测电流控制（CCS-MPCC）存在的超调大、鲁棒性差等问题，本文提出了一种基于扩展表贴式永磁同步电机（SPMSM）模型的多步误差跟踪CCS-MPCC（MSET-CCSMPCC）策略。该方法通过多步误差跟踪机制，有效提升了系统的动态性能与控制精度。
解读: 该技术主要针对电机驱动控制，与阳光电源的风电变流器及电动汽车充电桩业务高度相关。在风电变流器中，高性能的电流预测控制能显著提升发电机侧变流器的动态响应速度，优化风能捕获效率；在充电桩领域，该算法有助于提升功率模块的控制精度与动态稳定性，减少输出电流纹波。建议研发团队关注该多步误差跟踪技术在FPGA平...
面向永磁同步电机驱动的计算高效多速率连续控制集模型预测控制
Computationally Efficient Multirate Continuous Control Set Model Predictive Control With Fast Response for PMSM Drives
Xuesong Wu · Cheng Xue · Bowei Li · Yunwei Li · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年4月
本文提出了一种多速率连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）方案，通过在多个子周期内同时优化控制动作，实现了更高的开关频率。针对传统方案在电压受限时需进行输出缩放的问题，本文优化了约束处理过程，在保证计算效率的同时提升了电机驱动系统的动态响应性能。
解读: 该研究提出的多速率CCS-MPC算法在提升控制带宽和动态响应方面具有显著优势。对于阳光电源而言，该技术可应用于风电变流器及电动汽车充电桩的电机驱动控制模块。通过优化模型预测控制的计算效率，可以在不增加硬件成本的前提下，进一步提升变流器在复杂工况下的输出波形质量与动态跟踪性能。建议研发团队关注该算法在...
一种用于模块化多电平矩阵变换器的线性化无级联连续控制集模型预测控制算法
A Linearized Cascade-Free Continuous Control Set Model Predictive Control Algorithm for Modular Multilevel Matrix Converters
Matias Uriarte · Roberto Cardenas-Dobson · Yeiner Arias-Esquivel · Luca Tarisciotti 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2026年2月
模块化多电平矩阵变换器（M3C）在高性能大功率交流-交流变换中具有显著优势。针对系统中循环电流（CC）与簇电容电压（CCV）之间强耦合导致的控制难题，本文提出了一种线性化无级联连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）算法，有效简化了控制结构并提升了系统动态响应与稳态性能。
解读: M3C拓扑在大功率交流-交流变换场景（如海上风电变流器或大型电机驱动）中具有应用潜力。阳光电源在风电变流器及大功率储能PCS领域深耕多年，该算法通过线性化处理降低了多变量耦合控制的计算复杂度，有助于提升变流器在复杂电网环境下的控制精度与稳定性。建议研发团队关注该算法在提升系统功率密度及降低滤波器成本...