单相准Z源逆变器最优开关矢量集模型预测控制

摘要：

以单相准Z源逆变器(quasi-Z-source inverter,qZSI)为研究对象,以减小逆变器平均开关频率为研究目标,提出一种最优开关矢量集模型预测控制策略.首先,分析不同工作状态对qZSI状态变量的影响,建立其离散时间模型;其次,根据所建立的离散时间模型,对准Z源网络的输入电流、输出电容电压、负载电流进行预测,结合有限控制集模型预测控制(finite control set model predictive control,FCS-MPC)策略,实现qZSI系统的多变量综合协同控制;然后,分析逆变器开关时序,建立最优开关矢量集,通过选取最优开关矢量集,降低了系统的平均开关频率.相比于传统FCS-MPC,通过所提控制算法,在不影响交直流侧优化控制的前提下,降低了15％的平均开关频率.最后,通过建立实验模型验证了所提算法的有效性和正确性.

关键词：准Z源逆变器、模型预测控制、最优开关矢量集、多目标协同优化控制

所属期刊栏目：44

分类号：TM721(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：国家自然科学基金51707126

在线出版日期：2020-08-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：2898-2905