基于满意优化的三电平pwm整流器瞬时开关频率抑制方法

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1、第34卷第24期中国电机工程学报Vol.34No.24Aug.25,20142014年8月25日ProceedingsoftheCSEE©2014Chin.Soc.forElec.Eng.4057DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.2014.24.009文章编号：0258-8013(2014)24-4057-11中图分类号：TM461基于满意优化的三电平PWM整流器瞬时开关频率抑制方法谭国俊，曹晓冬，王从刚，李浩(中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏省徐州市221116)InstantaneousSwitchingFrequen

2、cySuppressionMethodforThree-levelPWMRectifierBasedonSatisfactoryOptimizationTANGuojun,CAOXiaodong,WANGConggang,LIHao(SchoolofInformationandElectricalEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechnology,Xuzhou221116,JiangsuProvince,China)ABSTRACT:Thispaperproposedanimprovedfinitecontr

3、ol摘要：提出一种新型的基于满意优化的三电平脉冲宽度调制setmodelpredictivecontrol(FCS-MPC)forthree-levelPWM(pulsewidthmodulation，PWM)整流器有限控制集模型预测rectifier.Inordertoavoidthecomplexadjustingprocessof控制(finitecontrolsetmodelpredictivecontrol，FCS-MPC)方weightingcoefficient,theconceptofsatisfactoryoptimization法，将

4、满意优化思想引入模型预测控制的在线规划中，代替wasintroducedintotheonlineoptimizationforFCS-MPC.传统方法中的权值函数，避免了复杂的加权系数整定过程。However,consideringthatathree-levelPWMrectifiercanonly然而受到电力电子系统结构的限制，三电平PWM整流器仅provide27practicalvoltagevectors,itiseasytocausethe可输出27种可行电压矢量，过多的控制约束被引入后，极rollingoptimizationinsolu

5、bleiftoomanyconstraintsareadded易造成系统优化无解。该文采用几何分析法揭示了优化无解intotheonlineoptimization.Principleoftheinsoluble现象的产生原理，并论证了其与瞬时开关频率过高问题之间phenomenonwasanalyzedbythegeometricmethod.的内在联系。通过约束松弛的方式弱化满意和失控的界限，Meanwhiletheinnerlinkbetweenthenosolutionphenomenon使低优先级指标可以参与在线规划。仿真和实验结果表明，and

6、thehighinstantaneousswitchingfrequencywasalso该方法在保证系统功率、中点电位等多项指标达到期望满意demonstrated.Theoptimizedcontentatlowprioritycan度的前提下，最大限度的降低了开关动作频率，避免了高采participateintheonlineoptimization,byrelaxingconstraintsto样频率造成器件局部过热损坏。与经典矢量控制的对比结果weakentheboundarybetweenthesatisfactionand可知，在较低的开关

7、频率下(fs≈300Hz)所提方法可获得更优uncontrollability.Simulationandexperimentalresultsshow异的动、稳态性能。thatundertheconditionofkeepingthesystempower,neutral关键词：模型预测；直接功率控制；满意优化；缓冲区间；pointvoltageandsomeotheroptimizedcontentreachingthe低开关频率allowederror,themethodtriesitsbesttoreducetheswitchingfrequen

8、cy,avoidsthelocaloverheatingofpowerdevic