基于有限控制集的多電平變流器的模型預(yù)測(cè)控制.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，環(huán)境污染和能源危機(jī)問題日益突出。新能源技術(shù)成為能源發(fā)展的重點(diǎn)，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(jì)沒有固定設(shè)置方法，調(diào)節(jié)不易。有限控制集模型預(yù)測(cè)控制（finite control set model predictive control, FCS-MPC）是一種強(qiáng)大的控制技術(shù)，具有高精度、靈活性、穩(wěn)定性、易于實(shí)現(xiàn)和概念簡(jiǎn)

2、單易懂等優(yōu)點(diǎn)，所有控制要求可以由一個(gè)控制器同時(shí)考慮。本文對(duì)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(yù)測(cè)控制進(jìn)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(yù)測(cè)控制的研究背景與意義。提出有限控制集模型預(yù)測(cè)控制，將其運(yùn)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(yù)測(cè)控制的理論。首先闡述了FCS-MPC的基本原理及其數(shù)學(xué)模型，其次介紹FCS-MPC的設(shè)計(jì)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(diǎn)歐拉法）、定義系統(tǒng)目標(biāo)函數(shù)以及添加系統(tǒng)約束。
　　3）介紹了三電平逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其工作原理，提出了對(duì)應(yīng)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(yàn)證了有限控制集模型預(yù)測(cè)運(yùn)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