模块化多电平换流器优化模型预测控制策略研究

• 作者: 丛武龙 刘普 王跃 雷万钧
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 模块化多电平换流器 模型预测控制 分组排序 环流 开关频率优化
• 年，卷（期）: 2014,（36）
• 所属期刊栏目: 电力电子与电力传动
• 页码范围: 6380-6388
• 页数: 9页
• 分类号: TM46
• 字数: 6195字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2014.36.002

摘要

模块化多电平换流器(modular multilevel converter， MMC)具有效率高、谐波小、模块化设计、易级联等优点，在高压大容量电能变换领域得到了日益广泛的应用。作为一种先进的控制策略，模型预测控制(model predictive control， MPC)通过目标函数可同时控制多个系统变量，具有建模直观、动态响应快等优点。传统MMC模型预测控制通过计算所有开关状态组合以实现最优控制目标，但随着桥臂模块数量的增多，计算量将呈几何级数增长，严重制约MPC的工程推广应用。针对N+1电平MMC，提出一种优化的模型预测控制算法，在对子模块电压、交流电流、相间环流、器件开关频率有效控制的同时，将开关状态组合计算量从C2NN降至N+1。针对子模块数高达数百的MMC，进一步提出分组排序优化模型预测控制(grouping-sorting algorithm combined OMPC，GSOMPC)策略，在降低桥臂子模块电压整体排序对硬件资源苛刻需求的同时，将开关状态组合计算量从N+1降至2X+M+3(N=M×X)。基于2.7kV/60kW 23电平MMC背靠背动模实验平台的实验结果证明了所提优化模型预测控制(optimized model predictive control，OMPC)及GSOMPC策略的正确性与有效性。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王跃	西安交通大学电气工程学院	84	1271	21.0	32.0
2	刘普	西安交通大学电气工程学院	7	140	6.0	7.0
3	雷万钧	西安交通大学电气工程学院	36	626	15.0	24.0
4	丛武龙	西安交通大学电气工程学院	1	48	1.0	1.0