NPC型三电平并网逆变器自适应模型预测控制
2023-02-13刘春喜田宝奇刘志乐赵昱诚张天琦
电力系统及其自动化学报 2023年1期
刘春喜,田宝奇,刘志乐,赵昱诚,张天琦
(辽宁工程技术大学电气与控制工程学院,葫芦岛 125105)
近年来,随着新能源发电技术的大力发展,并网逆变器成为新能源发电系统中的关键设备[1]。与两电平逆变器相比,二极管中点箝位NPC(neutral point clamped)型三电平逆变器具有更大的带宽和更高的电压范围,能够有效改善波形质量,因此,它在高电压等级的工业领域得到了广泛应用[2]。有限控制集模型预测电流控制FCS-MPCC(finite control set model predictive current control)具有快速瞬态响应、易于实现、灵活可控等特点,因此成为并网逆变器的一种常见控制方法。然而由于模型预测依赖于模型参数,当模型参数出现误差时,会使得系统的控制精度降低[3-8],动态响应性能变差[9]。另外,由于三电平逆变器开关矢量多,导致处理器运算量增加,加重了系统的计算负担[10-12]。
针对模型参数误差对系统控制精度的影响,文献[3]针对两电平逆变器,基于无差拍电流控制方案通过简化系统模型来缓解控制器的参数敏感性问题,消除了模型误差对系统的影响;文献[4]采用双闭环控制系统对电网侧的阻抗敏感度进行分析,提出了一种适用于不同的控制系统的自适应控制策略;文献[5]在三电平PWM整流器的基础上引入了多模型反馈校正环节,通过设计自适应控制器在线辨识系统预测模型,解决了因参数误差导致的电流畸变问题;文献[6]通过优化求解线性矩阵不等式问题,利用全状态观测器来消除模型误差对系统的影响;文献[7]设计了一种基于输出电压的二阶自抗扰控制方法,用来提高控制系统的扰动观测能力;……
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