双非零电压矢量的三电平PWM整流器DPC：解决功率脉动问题

本文主要探讨了一种改进的三电平PWM整流器直接功率控制(Direct Power Control, DPC)方法，针对传统DPC在每次仅输出一个非零电压矢量时可能导致的功率脉动问题。作者提出了一种新的策略，即在一个开关周期内实现双非零电压矢量输出，以此提高控制精度和稳定性。 该算法的核心在于通过预测有功功率(Power Active)和无功功率(Power Reactive)，来优化矢量时间作用分配因子(Timing Distribution Factor)，确保两个相反的非零电压矢量按比例交替作用。这种设计不仅保持了传统DPC的直观和高效特性，而且通过精细化的时间控制，能够有效地减小功率波动，从而提升整流器的稳态性能。 相比于单一非零矢量输出，双非零电压矢量输出的策略使得功率控制更为精细，能够更准确地跟踪负载需求，减少动态响应中的误差。此外，预测控制部分作为优化手段，将目标设定为最小化功率脉动，进一步强化了系统的动态控制能力。 作者基于长沙理工大学电气与信息工程学院和中南大学信息科学与工程学院的研究，通过实验验证了这个新算法的有效性。研究结果表明，这种方法能够在保证控制效率的同时，显著改善了三电平PWM整流器的功率控制精度和稳态性能，对于提高电力电子设备的整体运行效率具有重要意义。 总结来说，这篇文章的主要贡献是提出了一种创新的三电平PWM整流器DPC控制策略，它通过预测和优化时间分配，克服了传统DPC的局限，提升了整流器的动态响应能力和功率控制质量，适用于各种需要高精度功率控制的电力系统应用。