JOURNAL OF LIGHT INDUSTRY

CN 41-1437/TS  ISSN 2096-1553

基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法

王楠 窦智峰 李琰琰 武洁

王楠, 窦智峰, 李琰琰, 等. 基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法[J]. 轻工学报, 2021, 36(2): 92-101. doi: 10.12187/2021.02.012
引用本文: 王楠, 窦智峰, 李琰琰, 等. 基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法[J]. 轻工学报, 2021, 36(2): 92-101. doi: 10.12187/2021.02.012
WANG Nan, DOU Zhifeng, LI Yanyan and et al. Current predictive control method of three-level ANPC grid-connected inverter based on optimized cost function[J]. Journal of Light Industry, 2021, 36(2): 92-101. doi: 10.12187/2021.02.012
Citation: WANG Nan, DOU Zhifeng, LI Yanyan and et al. Current predictive control method of three-level ANPC grid-connected inverter based on optimized cost function[J]. Journal of Light Industry, 2021, 36(2): 92-101. doi: 10.12187/2021.02.012

基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法

    作者简介: 王楠(1996-),男,河南省南阳市人,郑州轻工业大学硕士研究生,主要研究方向为多电平电能变换器故障容错及其控制策略.;
  • 基金项目: 国家自然科学基金项目(51707176);河南省自然科学基金项目(162300410321)

  • 中图分类号: TM464

Current predictive control method of three-level ANPC grid-connected inverter based on optimized cost function

  • Received Date: 2020-04-02

    CLC number: TM464

  • 摘要: 针对传统三电平有源中点钳位(ANPC)并网逆变器有限控制集模型预测控制存在的计算流程复杂、中点电压波动较大、输出电流谐波较大的问题,提出了一种基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法.该方法简化了传统模型预测控制方法中建立直流侧中点电压偏移量ΔUdc与三相开关状态Sx中间变量的步骤,在静止αβ坐标系下,利用负载电流i、ΔUdcSx之间的关系直接建立数学模型,通过对27种开关状态的实时计算,确定最优输出开关状态.仿真和实验结果表明,该方法有效降低了电流谐波畸变率,达到了抑制中点电压波动的效果.
    1. [1]

      汪杨俊.模型预测控制在大功率低开关频率并网逆变器中的应用[D].合肥:合肥工业大学,2015.

    2. [2]

      ZHANG Y C,BAI Y N.Model predictive flux control of three-level inverter-fed induction motor drives based on space vector modulation[C]//2017 IEEE 3rd International Future Energy Electronics Conference and ECCE Asia (IFEEC 2017-ECCE Asia).Piscataway:IEEE,2017:986.

    3. [3]

      BEKHOUCHA N,MESBAHI N,OUCHEN S.Predictive current control of three level neutral point clamped grid connected inverter in photovoltaic generation systems[C]//2018 International Conference on Electrical Sciences and Technologies in Maghreb (CISTEM).Piscataway:IEEE,2018:1.

    4. [4]

      许杭蓬,陈权,李国丽,等.基于改进SVPWM的三电平NPC逆变器中点电压平衡的研究[J].现代电子技术,2019,42(4):129.

    5. [5]

      黄竞智,吴雷,沈佳烨.NPC型三电平逆变器的中点电位控制方法研究[J].电子测量技术,2019,42(3):40.

    6. [6]

      潘镜元,赵香花,朱大为,等.基于三电平NPC逆变器的并网控制策略[J].电气自动化,2018,40(4):9.

    7. [7]

      沈坤,章兢,王玲,等.三相电压型逆变器模型预测控制[J].电工技术学报,2013,28(12):283.

    8. [8]

      邓知先,宋文胜,曹梦华.单相PWM整流器模型预测电流控制算法[J].中国电机工程学报,2016,36(11):2996.

    9. [9]

      张永昌,蔡倩,彭玉宾,等.带参数辨识功能的三电平变换器高效模型预测控制方法[J].电气工程学报,2018,13(4):1.

    10. [10]

      PERANTZAKIS G,XEPAPAS F,PAPATHANASSIOU S,et al.A predictive current control technique for three-level NPC voltage source inverters[C]//2005 IEEE 36th Power Electronics Specialists Conference.Piscataway:IEEE,2005:1241.

    11. [11]

      YARAMASU V,WU B.Predictive control of a three-level boost converter and an NPC inverter for high-power PMSG-based medium voltage wind energy conversion systems[J].IEEE Transactions on Power Electronics,2014,29(10):5308.

    12. [12]

      CHEN X T,GAO N,WU W M,et al.Finite Control set model predictive control for LCL-filter-based grid-tied npc inverter[C]//2018 IEEE International Power Electronics and Application Conference and Exposition (PEAC).Piscataway:IEEE,2018:1.

    13. [13]

      刘斌,夏龙清,李俊,等.并网逆变多目标约束预测控制器设计及在线算法[J].中国电机工程学报,2014,34(30):5277.

    14. [14]

      DADU A M,SOON T K,MEKHILEF S,et al.Lyapunov law based model predictive control scheme for grid connected three phase three level neutral point clamped inverter[C]//2017 IEEE 3rd International Future Energy Electronics Conference and ECCE Asia (IFEEC 2017-ECCE Asia).Piscataway:IEEE,2017:512.

    1. [1]

      李敏贺姗姗杨钰雯 . 改良QuEChERS方法结合超高效液相色谱测定火腿肠中杂环胺类化合物. 轻工学报, 2024, 39(5): 60-70. doi: 10.12187/2024.05.007

    2. [2]

      胡新楠朱成凯胡中泽纪执立金伟平郭城沈汪洋 . 复配比对明胶-羟丙基甲基纤维素双水相体系微观结构和流变特性的影响. 轻工学报, 2024, 0(0): -.

    3. [3]

      张伟伟姬远鹏元春波王君婷齐晓任张卫正李萌饶智 . 基于改进Mask R-CNN模型的粘连烟丝识别方法. 轻工学报, 2024, 39(5): 78-85. doi: 10.12187/2024.05.009

    4. [4]

      费致根鲁豪宋晓晓赵鑫昌郭兴肖艳秋 . 基于改进ResNet网络的烟丝输送带洁净度分类模型. 轻工学报, 2024, 39(5): 71-77. doi: 10.12187/2024.05.008

    5. [5]

      张建栋杨忠泮吴恋恋徐大勇朱萍张雯晶堵劲松 . 基于高光谱成像及机器学习的烟叶糖料液施加量判别模型. 轻工学报, 2024, 39(5): 86-94. doi: 10.12187/2024.05.010

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  • 收稿日期:  2020-04-02
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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引用本文: 王楠, 窦智峰, 李琰琰, 等. 基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法[J]. 轻工学报, 2021, 36(2): 92-101. doi: 10.12187/2021.02.012
WANG Nan, DOU Zhifeng, LI Yanyan and et al. Current predictive control method of three-level ANPC grid-connected inverter based on optimized cost function[J]. Journal of Light Industry, 2021, 36(2): 92-101. doi: 10.12187/2021.02.012
Citation: WANG Nan, DOU Zhifeng, LI Yanyan and et al. Current predictive control method of three-level ANPC grid-connected inverter based on optimized cost function[J]. Journal of Light Industry, 2021, 36(2): 92-101. doi: 10.12187/2021.02.012

基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法

    作者简介:王楠(1996-),男,河南省南阳市人,郑州轻工业大学硕士研究生,主要研究方向为多电平电能变换器故障容错及其控制策略.
  • 郑州轻工业大学 电气信息工程学院, 河南 郑州 450002
基金项目:  国家自然科学基金项目(51707176);河南省自然科学基金项目(162300410321)

摘要: 针对传统三电平有源中点钳位(ANPC)并网逆变器有限控制集模型预测控制存在的计算流程复杂、中点电压波动较大、输出电流谐波较大的问题,提出了一种基于优化代价函数的三电平ANPC并网逆变器电流预测控制方法.该方法简化了传统模型预测控制方法中建立直流侧中点电压偏移量ΔUdc与三相开关状态Sx中间变量的步骤,在静止αβ坐标系下,利用负载电流i、ΔUdcSx之间的关系直接建立数学模型,通过对27种开关状态的实时计算,确定最优输出开关状态.仿真和实验结果表明,该方法有效降低了电流谐波畸变率,达到了抑制中点电压波动的效果.

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