基于有限控制集的多電平變流器的模型預測控制.pdf

1、隨著經(jīng)濟的迅速發(fā)展，環(huán)境污染和能源危機問題日益突出。新能源技術(shù)成為能源發(fā)展的重點，多電平變流器將產(chǎn)生的直流電轉(zhuǎn)化為交流電是新能源發(fā)電并網(wǎng)的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的多電平變流器的控制策略采用雙閉環(huán)PI控制，然而PI環(huán)節(jié)參數(shù)設(shè)計沒有固定設(shè)置方法，調(diào)節(jié)不易。有限控制集模型預測控制（finite control set model predictive control, FCS-MPC）是一種強大的控制技術(shù)，具有高精度、靈活性、穩(wěn)定性、易于實現(xiàn)和概念簡

2、單易懂等優(yōu)點，所有控制要求可以由一個控制器同時考慮。本文對新能源發(fā)電并網(wǎng)中的多電平變流器采用有限控制集模型預測控制進行研究，主要研究如下：
　　1）介紹了基于有限控制集的多電平變流器的模型預測控制的研究背景與意義。提出有限控制集模型預測控制，將其運用到變流技術(shù)中改善系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。
　　2）詳述了模型預測控制的理論。首先闡述了FCS-MPC的基本原理及其數(shù)學模型，其次介紹FCS-MPC的設(shè)計過程，包括三種系統(tǒng)模型離散化方法（

3、前向歐拉法、后向歐拉法、中點歐拉法）、定義系統(tǒng)目標函數(shù)以及添加系統(tǒng)約束。
　　3）介紹了三電平逆變器的拓撲結(jié)構(gòu)及其工作原理，提出了對應的FCS-MPC控制算法。通過觀察比較輸出電流跟蹤參考變量的效果，驗證了有限控制集模型預測運用于三電平逆變器的可行性并通過比較了解了三種系統(tǒng)模型離散化方法的性能差異。
　　4）介紹了模塊化多電平換流器（modular multilevel converter, MMC）的工作原理，分析了MMC