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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
Qingle Sun · Zifan Lin · Zhifu Wang · Herbert Ho Ching Iu 等7人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年12月
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。
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...
基于有限状态机的三电平三相逆变器非过量ΔV及低复杂度模型预测控制
Nonexcessive-ΔV and Low Complexity Model Predictive Control Based on Finite-State Machine for Three-Level Three-Phase Inverters
Hanbin Zhou · Jian Yang · Liansheng Huang · Dongran Song 等6人 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2023年7月
针对三电平三相逆变器，提出了一种基于有限状态机（FSM）的模型预测控制（MPC）方法。该方法利用FSM状态转移图作为操作准则，有效避免了过度的电压跳变（ΔV）。通过参考电压矢量和前一时刻的最优矢量，将候选电压矢量限制在五个以内，显著降低了计算复杂度。
解读: 该技术对阳光电源的组串式及集中式光伏逆变器产品线具有极高应用价值。三电平拓扑是阳光电源大功率逆变器的主流架构，该研究提出的FSM-MPC方法通过优化电压矢量选择，在保证输出电能质量的同时，显著降低了控制算法的计算负担，有助于提升逆变器在复杂电网环境下的动态响应速度。建议研发团队将其应用于新一代高功率...
基于单元级的有限控制集模型预测控制在并联三相三电平逆变器中的应用
Cell-by-Cell-Based Finite Control Set Model Predictive Control for Paralleled Three-Phase Three-Level Inverters
Hanbin Zhou · Jian Yang · Xiaojiao Chen · Liansheng Huang 等6人 · IEEE Transactions on Industrial Electronics · 2024年7月
针对有低开关频率要求的高功率并联三相三电平逆变器，本文提出了一种基于逐个单元（CBCB）的新型有限控制集模型预测控制算法。首先，CBCB架构包含两个控制时序交错半个周期的独立逆变器。其次，在CBCB架构内，阐述了一种估计误差更小的延迟补偿方案。此外，为每个独立逆变器设计了一种新型代价函数，使等效控制频率提高一倍。第三，为提高计算效率，在相电压跃变约束和低相环流（PCC）要求下预选候选电压矢量。与传统的分散式有限控制集模型预测控制（FCS - MPC）算法和现有的优化算法相比，所提算法在低平均开关...
解读: 从阳光电源的业务视角来看，该论文提出的"逐单元"有限集模型预测控制算法对我司大功率光伏逆变器和储能系统产品线具有重要应用价值。 在技术层面，该算法针对并联三相三电平逆变器的控制难题提出了创新性解决方案。通过错开半个周期的交错控制时序设计，使等效控制频率提升一倍，这对我司1500V大功率光伏逆变器和...