双有源桥式逆变器的模型预测控制策略

发布时间：2021-12-02 20:49

　　针对单端直流侧接浮动电容的双有源桥式逆变器的控制问题,设计了一种新颖的模型预测控制器（MPC）。较之传统的双逆变器系统,单端直流侧接浮动电容的双有源桥式逆变器取消了隔离变压器,故系统体积重量更小,但效率和功率密度更高。为实现多电平输出电压,浮动电容电压需控制为直流母线电压的一半,因此引入MPC以实现负载电流和电容电压多目标控制,控制器无需任何开关序列设计或复杂的调制算法,故应用于此系统优势明显。利用双有源桥式逆变器原理样机开展了实验研究,结果表明所设计的MPC方案可实现系统多电平输出电压,并同时完成负载电流和直流电容电压控制。 

【文章来源】：电力电子技术. 2020,54(07)北大核心CSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

图１传统双有源桥式逆变器拓扑??Ｆｉｇ．?１?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｄｕａｌ－ａｃｔｉｖｅ?ｂｒｉｄｇｅ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??

双有源桥式逆变器的模型预测控制策略??三相交流电源??逆变器丨?逆变器２??图３新型双有源桥式逆变器电路图??Ｆｉｇ．?３?Ｃｉｒｃｕｉｔ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｎｅｗ?ｄｕａｌ－ａｃｔｉｖｅ?ｂｒｉｄｇｅ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??２１?２１?２ｉ??Ｖｍ＾｜??－＾Ｉｃｆ??丨三开相放Ａ??２ｉ??２Ｕａｃ．??整流器ｌ??图２新型双有源桥式逆变器拓扑??Ｆｉｇ．?２?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｎｅｗ?ｄｕａｌ－ａｃｔｉｖｅ?ｂｒｉｄｇｅ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??对比图ｌ可见，较传统的双有源桥式逆变器??系统，只需要一套直流电源，逆变器２的直流侧接??浮动电容，该电容采用冗余开关组合进行充电，可??消除隔离变压器，并实现多电平输出电压。??图３为新型双有源桥式逆变器的电路图。??Ｉｍｆｍ??三」旮３??ＩＩ??整流器Ｉ??图１传统双有源桥式逆变器拓扑??Ｆｉｇ．?１?Ｔｏｐｏｌｏｇｙ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ｄｕａｌ－ａｃｔｉｖｅ?ｂｒｉｄｇｅ?ｉｎｖｅｒｔｅｒ??图２为单端直流侧接浮动电容的双有源桥式??逆变器框图。??．三相交流电源??逆变器Ｉ??逆变器２??目标的优点。将ＭＰＣ用于单端直流侧接浮动电容??的双有源桥式逆变器中优势明显，可避免使用任??何开关序列设计或调制算法。最后，进行了控制策??略的实验验证。??２双有源桥式逆变器系统??２．１主电路器拓扑??图丨为传统双有源桥式逆变器拓扑框图。??２．２浮动电容充放电分析??基于对负载电流的调节可实现对浮动电容的??充放电控制。将逆变器１的直流电容上的电压??设置为２＾４／３，而逆变器２的浮动电容Ｃｆ上的

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【参考文献】：
期刊论文
[1]开绕组电机驱动用双三电平逆变器的共模电压差抑制[J]. 尹靖元,金新民,杨捷,李金科,曹天植.  电工技术学报. 2016(15)



本文编号：3529183