弱电网下NPC三电平并网逆变器的模型预测控制谐振抑制研究

"本文主要探讨了在弱电网环境下，如何运用基于模型预测控制（Model Predictive Control, MPC）的NPC三电平LCL型并网逆变器来有效抑制谐振问题。随着可再生能源发电的增长，如光伏和风能，逆变器在智能电网中的角色越来越重要。然而，在弱电网中，由于线路阻抗等因素，传统的控制策略可能导致并网电流畸变，影响系统性能。模型预测控制因其设计简洁、动态响应快、多变量控制灵活以及处理非线性约束的能力，已成为电力电子领域的热门控制策略。 LCL滤波器是并网逆变器中常见的谐振抑制手段，但传统的无源阻尼方法存在功率损耗问题。文献中提出了有源阻尼方法，通过改变系统控制结构来抑制谐振，例如电容电流反馈。同时，全前馈策略也被用于抑制谐振。然而，这些方法在应对模型预测控制下的谐振问题时，可能需要复杂的设计过程或者不完全适用。 针对这一问题，本文特别关注了NPC三电平LCL型并网逆变器。NPC三电平逆变器因其输出电压等级高、谐波含量低等特点，常用于高功率应用。LCL滤波器则能有效改善电流质量，但其固有的谐振特性需要妥善处理。模型预测控制提供了预测未来系统行为的能力，可以优化控制策略以达到抑制谐振的目标。已有文献尝试结合有源阻尼和模型预测控制，但可能面临参数设计的挑战。 文章中，作者计划深入研究在特定弱电网阻抗条件下的模型预测控制策略，旨在开发一种更高效、适应性强的谐振抑制方案。通过对现有控制策略的分析和比较，期望能找到一种既能克服模型预测控制的复杂性，又能有效抑制LCL滤波器谐振的方法。这样的研究对于提升弱电网环境下逆变器的稳定性和效率具有重要意义，有助于推动可再生能源并网技术的进步。"