并网逆变器三矢量模型预测电流控制

刘述喜，龙凌霄，王 强，李茂丽

（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）

在新能源发电中，并网逆变器作为核心的装备，其性能的好坏直接关系着并网的质量。多年来并网逆变器的控制策略［1］一直是研究的重点。大量研究旨在找到提高并网逆变器控制的高性能方法。模型预测控制（MPC）［2］具有动态响应快、控制灵活、电流控制性能好，易于考虑系统非线性约束等特点。与传统的功率控制［3］和电流控制［4］相比，模型预测控制无需复杂的PI参数整定，它通过对逆变器的工作状态进行预测，在不同时刻选择最有效的电压矢量，从而使系统获得最优的控制。

目前，传统的单矢量模型预测电流控制［5-6］广泛应用于各种电力电子装置中。虽然此控制方法优点诸多，但由于传统的模型预测电流控制电压矢量方向固定、幅值固定、寻优次数少等原因，控制后电流的脉动依然很大。针对这一问题，许多文献运用增加一个矢量的方法来减小电流脉动，这就是双矢量模型预测控制［7-9］。双矢量模型预测控制分为2种，文献［10-11］提出的占空比模型预测控制将一个零电压矢量和非零电压矢量相结合。通过实验分析发现：加入一个零电压矢量的确减小了电流脉动，但依然存在着方向固定、幅值固定、寻优次数少的问题。而第二种双矢量模型控制［12-13］（本文所用的双矢量模型控制），没有特意规定电压矢量是否有一个为非零矢量，通过无差拍方式计算作用时间，最后运用SVPWM调制模块控制开关管。……