双向交直流变换器桥臂故障多矢量恒频模型预测容错控制

作     者：李琰琰 李国昊 邓渊 李强 金楠 Li Yanyan;Li Guohao;Deng Yuan;Li Qiang;Jin Nan

作者机构：郑州轻工业大学电气信息工程学院郑州450002 平高集团有限公司平顶山467001 电力传输设备国家重点实验室&系统安全和新技术(重庆大学)重庆400030 国家电网河南电力研究院郑州450052 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2020年第35卷第10期

页      面：2206-2215页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(51607159,51707176) 河南省高等学校创新人才资助计划(18HASTIT025) 河南省高等学校重点科研(18A470020,20A470011)资助项目 

主　　题：双向交直流变换器 桥臂故障 多矢量恒频 模型预测容错控制 容错运行 

摘      要：双向交直流变换器运行过程中的浪涌、尖峰等瞬态冲击会导致桥臂器件故障,进而威胁双向交直流变换器工作的可靠性。常规模型预测容错控制每个开关周期选取单个矢量作用于双向交直流容错变换器,所以开关频率不固定,难以准确跟踪目标矢量,电流谐波含量和功率脉动较大。为抑制常规模型预测容错控制下双向交直流变换器桥臂故障后的电流谐波和功率脉动,提出一种多矢量恒频模型预测容错控制方法。首先,重构桥臂故障后的双向交直流变换器系统结构,阐明故障容错运行机理及电压矢量变化。其次,建立容错运行模式的预测模型,在每个开关周期采用多个电压矢量的合成矢量跟踪目标矢量,并固定各矢量切换顺序,形成恒定开关频率。最后,仿真及实验结果表明,在所提控制策略下,双向交直流变换器发生桥臂故障后能够容错运行,且输出电流谐波减小,功率脉动下降,具有较好的稳态及动态性能。