程玮玮， 吴瑞

(1.江苏省宿迁经贸高等职业技术学校 汽车工程系，江苏 宿迁 223800；2.中国矿业大学 电气与动力工程学院，江苏 徐州 221008)

0 引言

大功率三电平PWM整流器是矿山四象限变频调速系统[1]与电网的接口，是实现“绿色变频”的关键设备。为减小对矿山电网的无功冲击与谐波污染，要求大功率三电平PWM整流器在接近单位功率因数的状态下运行，并对其网侧的电流谐波有较高要求[2]。此外，对于兆瓦级大功率三电平PWM整流器，其功率开关器件在动作过程中产生大量的热损耗[3]，为实现设备可靠运行并提高其效率，大功率三电平PWM整流器必须以低开关频率运行。开关频率的降低使得传统电压矢量定向控制方法中脉宽调制的延时增加[4]，并在网侧电流中引入较大的低次谐波，从而难以实现电网电流谐波与开关频率的同时优化[2]。

预测控制[5-6]根据系统离散数学模型对成本函数进行在线滚动优化，可实现多目标优化控制，且无需脉宽调制策略而易于实现，在大功率三电平PWM整流器控制中得到广泛应用。大功率三电平PWM整流器传统预测控制算法根据整流器的离散数学模型对电流或功率的轨迹进行预测，滚动寻优使得成本函数值最小的电压矢量作为控制输出[7-12]。传统预测控制的成本函数是将各个单一目标乘以权值系数并求和，从而将电流指令跟踪、中点电位调节与开关损耗降低等多目标优化转换为单目标优化问题[7-12]。然而，各目标之间深度耦合[13]，且不同目标的量纲不同，需要进行权值系数优化设计。……