文档名：有源钳位四电平能馈变流器预测电流控制
摘要：地铁能馈变流器能回收车辆制动能量,实现节能减排.多电平变流器可以降低有源开关的断态电压上升率,有效保护电路元件,提高输出电流的波形质量,一直是中大功率领域研究的热点.模型预测控制算法是应用于多电平变流器的一种控制算法,具有运算简单、速度快和适用性广等优点,在变流器控制领域有广阔的应用前景.目前,能馈变流器的拓扑主要为二电平和三电平,对四电平拓扑的应用关注较少.有源钳位四电平拓扑采用有源器件的T型连接代替钳位二极管,减少了元件数量,降低了系统损耗.在四电平能馈变流器的控制算法方面,载波调制算法仍被广泛使用,模型预测控制算法未能得到应用.在此背景下,提出一种适用于有源钳位四电平拓扑的预测电流控制算法,建立四电平拓扑的数学模型,分析开关状态对直流母线电容电压的影响,建立电流和电容电压的预测模型.通过模型预测控制算法中的代价函数,实现输出电流和电容电压的多目标控制.利用并网仿真模型对所提算法进行验证,在预测控制作用下可以顺利并网,并输出高质量的电流.进行阻感负载实验,能有效跟踪给定电流,维持电容电压稳定,对于负载突变也有较强的鲁棒性.仿真和实验均证明了拓扑模型和控制算法的有效性,展现了其在地铁能馈领域应用的可行性.
作者：向超群 范子寅 王成强 席振 周瑞睿 成庶 于天剑 Author：XIANGChaoqun FANZiyin WANGChengqiang XIZhen ZHOURuirui CHENGShu YUTianjian
作者单位：中南大学交通运输工程学院,湖南长沙410075中车长春轨道客车股份有限公司,吉林长春130062
刊名：铁道科学与工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalofRailwayScienceandEngineering
年，卷(期)：2023, 20(1)
分类号：TM464
关键词：有源钳位四电平拓扑 预测电流控制 电容电压平衡
机标分类号：TM46TP273TM315
在线出版日期：2023年3月1日
基金项目：国家重点研发计划，国家自然科学基金有源钳位四电平能馈变流器预测电流控制[
期刊论文] 铁道科学与工程学报--2023, 20(1)向超群 范子寅 王成强 席振 周瑞睿 成庶 于天剑地铁能馈变流器能回收车辆制动能量,实现节能减排.多电平变流器可以降低有源开关的断态电压上升率,有效保护电路元件,提高输出电流的波形质量,一直是中大功率领域研究的热点.模型预测控制算法是应用于多电平变流器的一种...参考文献和引证文献
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