三相T型逆变器有限控制集模型预测控制策略

刘述喜， 杜文睿， 王 毅，苏新柱

(1.重庆理工大学电气与电子工程学院，重庆 400054；2.重庆市能源互联网工程技术研究中心，重庆 400054)

人们日常对能源的使用量与日俱增，而不可再生能源的储备量日益减少。开发利用可再生能源显得越来越重要。光伏、风能发电就是一类非常重要的可再生能源[1-3]。并网逆变器作为直流发电设备与电网的连接设备，在电网系统中非常重要，因此，研究一种控制高效、简单的并网逆变器控制方法成为逆变器控制研究领域的热门。

目前主要的逆变器控制方法较多，有PI控制、谐振控制、滞环控制等。近年来，模型预测控制方法中电流预测、功率预测等也使得逆变器性能得到了显著提高[4-8]。最近几年，有限控制集模型预测控制(finite control set-model predictive control，FCS-MPC)这一算法在该领域中的研究也引起了诸多学者的重视。有限控制集模型预测控制充分利用电力电子变换器的离散化特点，考虑到电力电子变换器的有限种开关状态(变换器具有特定种类的开关组合)，用一个代价函数(cost function)对每一种行为(开关组合)预测结果进行评估，选择能满足代价函数最小的开关组合来实现对电力电子变换器的控制，还具有无需采用调制器的优点。文献[7-8]研究过程中则指出，对于dq坐标系而言，算法在控制过程中体现出良好的动态特点，但是由于会存在一定耦合的现象，为此要加入解耦运算这一环节。文献[9-10]给出了使用预测控制模型仿真针对多个目标进行整定的方法，通过调整权重因子来实现各种参数的控制，但此种方法需进行大量的计算。……