交错并联谐振型MMDC变换器模型预测控制研究

徐鹏; 肖科林; 许超林; 刘雨洪; 冉文文; 万世斌

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0987

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 读者登录期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

交错并联谐振型MMDC变换器模型预测控制研究

更新时间：2025-12-17

- 交错并联谐振型MMDC变换器模型预测控制研究
- 交错并联谐振型MMDC变换器模型预测控制研究
- 太阳能学报 2025年第10期页码：56-64
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金（52206071）;重庆市自然科学基金（CSTC2020JCYJ-MSXMX0185）
- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0987
  中图分类号： M46
- 网络出版：2025-10-31，
  
  纸质出版：2025-10-31
- 稿件说明：
移动端阅览
徐鹏, 肖科林, 许超林, 等. 交错并联谐振型MMDC变换器模型预测控制研究[J]. 太阳能学报, 2025,(10):56-64.

徐鹏, 肖科林, 许超林, et al. 交错并联谐振型MMDC变换器模型预测控制研究[J]. 2025, (10): 56-64.
徐鹏, 肖科林, 许超林, 等. 交错并联谐振型MMDC变换器模型预测控制研究[J]. 太阳能学报, 2025,(10):56-64. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0987.

徐鹏, 肖科林, 许超林, et al. 交错并联谐振型MMDC变换器模型预测控制研究[J]. 2025, (10): 56-64. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0987.

摘要

针对谐振型模块化多电平直流变换器（MMDC）交错并联结构

在电流内环控制上提出基于连续控制集模型预测控制（CCS-MPC）。分析变换器在升压模式下的工作模态

建立升压模式下的电感电流预测模型。相较于传统PI控制

避免繁琐的参数调整

提高系统动态性能。最后

通过仿真与实物实验平台进行验证

分析比较两种控制的仿真和实验效果

证明所提方法的可行性和有效性。

Abstract

For the interleaved parallel structure of resonant modular multilevel DC-DC converter （MMDC）

a continuous control set model predictive control （CCS-MPC） is proposed for the current inner loop control. The working mode of the converter in boost mode is analyzed

and the inductance current prediction model in boost mode is established. Compared with the traditional PI control

it avoids the tedious parameter adjustment and improves the dynamic performance of the system. Finally

the simulation and experimental results of the two kinds of control are analyzed and compared through the simulation and physical experiment platform

which proves the feasibility and effectiveness of the proposed method.

关键词

Keywords

references

黎博, 陈民铀, 钟海旺, 等. 高比例可再生能源新型电力系统长期规划综述[J]. 中国电机工程学报, 2023, 43(2): 555-581.

舒印彪, 陈国平, 贺静波, 等. 构建以新能源为主体的新型电力系统框架研究[J]. 中国工程科学, 2021, 23(6): 61-69.

姚玉璧, 郑绍忠, 杨扬, 等. 中国太阳能资源评估及其利用效率研究进展与展望[J]. 太阳能学报, 2022, 43(10): 524-535.

郑通, 王奎, 郑泽东, 等. 基于MMC拓扑的电力电子变压器研究综述[J]. 中国电机工程学报, 2022, 42(15):5630-5649.

谢惠藩, 付超, 李诗旸, 等. 昆柳龙多端直流线路故障恢复及换流站在线退站的系统稳定特性分析[J]. 南方电网技术, 2021, 15(6): 7-14.

LIN W, WEN J,CHENG S.Multiport DC-DC autotransformer for interconnecting multiple high-voltage DC systems at low cost[J]. IEEE transactions on power electronics, 2015, 30(12): 6648-6660.

武伟, 谢少军, 张曌, 等. 基于组合型双向DC-DC变换器的超级电容储能系统控制策略分析与设计[J]. 电源学报, 2016, 14(3): 83-93, 101.

NORRGA S, ÄNGQUIST L, ANTONOPOULOS A.The polyphase cascaded-cell DC/DC converter[C]//2013 IEEE Energy Conversion Congress and Exposition. Denver, CO, USA, 2013: 4082-4088.

ZHANG X T, GREEN T C.The modular multilevel converter for high step-up ratio DC-DC conversion[J]. IEEE transactions on industrial electronics, 2015, 62(8): 4925-4936.

HWU K I, JIANG W Z.Analysis,design and derivation of a two-phase converter[J]. IET power electronics, 2015, 8(10): 1987-1995.

杨帆, 杨晓峰, 高逸飞, 等. 谐振式模块化高增益升压型直流变换器[J]. 南方电网技术, 2019, 13(8): 15-24.

PRASOON S, GAURAV S, KUMAR D, et al.Modular multilevel DC-DC converter based EV battery charger[C]//2022 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems(PEDES).Jaipur, India, 2022: 1-6.

朱小全, 蒋黎明, 金科, 等. 基于准Z源网络的高增益模块化多电平谐振直流升压变换器[J]. 中国电机工程学报, 2023, 43(8): 3165-3177.

ZHOU L D, GU Z R, YAO G, et al.A novel bi-polar HVDC converter and DC fault isolation for offshore wind power farm[C]//2021 3rd International Conference on Smart Power & Internet Energy Systems(SPIES).Shanghai, China, 2021: 110-117.

LI Y, ZHANG Z B,LI K J, et al.Predictive current control for voltage source inverters considering dead-time effect[J].CES transactions on electrical machines and systems, 2020, 4(1): 35-42.

吴岩, 王玮, 曾国宏, 等. 四开关Buck-Boost变换器的多模式模型预测控制策略[J]. 电工技术学报, 2022, 37(10): 2572-2583.

龚春阳, 林嘉伟, 黄冬梅, 等. 储能系统双向Buck-Boost变换器控制策略研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44(2):229-238.

KHOMENKO M,VELIGORSKYI O, HUSEV O, et al.Model predictive control of photovoltaic bidirectional DC-DC converter with coupled inductors[C]//2017 IEEE First Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). Kyiv, Ukraine, 2017: 578-583.

樊启高, 刘柳, 毕恺韬, 等. 基于MPC的耦合电感飞跨电容双向DC/DC变换器功率均衡解耦控制策略[J]. 太阳能学报, 2024, 45(4): 328-337.

肖智明, 陈启宏, 张立炎. 电动汽车双向DC-DC变换器约束模型预测控制研究[J]. 电工技术学报, 2018, 33(S2): 489-498.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

高效风能捕获的高空风电优化运行控制策略

基于模糊电流观测的DAB变换器无模型预测控制

基于滑模扰动观测器的三相并网逆变器鲁棒模型预测控制

飞轮储能系统含参数辨识的双矢量交替顺序模型预测控制

基于间隙度量和模糊控制的漂浮式风电机组变权重多模型预测控制研究