基于改进有限状态多步模型预测控制的MMC-APF技术研究

基于模块化多电平变换器的有源电力滤波器MMC-APF(modular multilevel converter-based active power filter)是用来处理非线性负载对电网带来的污染问题最有效的拓扑之一。提出了一种基于改进有限状态多步模型预测控制的MMC-APF,仅通过基波同步旋转坐标系实现对所有谐波的控制。首先,使用PI加重复控制的电流环复合控制得到上、下桥臂预导通子模块数,在此基础上进行多步交流侧电流模型预测,最终得到桥臂投入子模块数的最优解,缩小了寻找目标函数最优电平的搜索范围,无需设计权重因子,每相桥臂子模块的总投入数为[N-1,N+1],交流侧输出电平数最大可达2N+1,提高了MMC-APF交流侧电流补偿精度,并改善了系统动态性能。最后,搭建了MMC-APF平台,仿真和实验结果与理论分析一致,进一步验证了所提研究方案的可行性和有效性。

单相光伏并网逆变系统基于球形译码多步模型预测控制的研究

随着全球化石能源短缺,光伏发电凭借其储量巨大、清洁环保和分布广泛的特点,越来越受到人们的重视。本文针对单相屋顶光伏发电并网系统,提出了一种基于球形译码多步模型预测控制策略。这种控制策略可以解决电网电压前馈PI控制策略存在无法消除的电流静差和动态性能差,以及传统模型预测控制策略网侧电流稳态误差较大的问题。通过比较该控制策略和电网电压前馈PI控制以及传统模型预测控制策略的仿真结果,基于球形译码多步模型预测在单相光伏逆变器中能够获得更低的电网电流稳态误差,提高了系统的抗干扰能力。

基于DC/DC变换器电流纹波的多步模型预测控制

在移相全桥变换器中,由于输出功率的脉动,输入电流和输出电感电流均存在大量纹波。提出了一种基于DC/DC变换器负载的模型预测控制策略来抑制输出电感电流的纹波含量。而传统的模型预测控制只能保证其在一个周期内控制为最优量,从而降低系统的控制精度,为了提高系统的控制性能,采用一种多步模型预测控制策略,通过计算代价函数使系统在两个周期中均得出最优控制量。最后搭载了仿真模型验证其控制策略的可行性,并将其运用在实验平台直流电子负载中。