基于虚拟磁链定向的NPC三电平逆变器有限控制集模型预测控制

针对传统的NPC三电平逆变器有限控制集模型预测控制（Finite Control Set Model Predictive Control，FCS-MPC）存在计算量大、du/dt高等问题，提出了一种改进的FCS-MPC策略。通过添加开关跳变等约束条件，计算量减至传统FCS-MPC的1/3，同时降低了du/dt；以电压预测代替电流预测，进一步降低了算法的计算量。此外，给出了一种改进的电网虚拟磁链观测模型。根据逆变器αβ坐标系下的离散数学模型估算出电网电压，而后采用一阶低通滤波器计算电网虚拟磁链，减小了虚拟磁链的波动。仿真结果验证了所提出的虚拟磁链观测方法的有效性和NPC三电平逆变器FCS-MPC策略良好的动静态特性。