摘要：风能作为一种清洁绿色能源备受世界各国的广泛关注。永磁风力发电系统因其具有无额外励磁系统、可直接驱动等特点,已成为近年来风力发电技术发展的热点。但随着风力发电系统容量的不断提升,受电力电子器件自身技术水平的限制,传统拓扑结构难以满足大功率、高电压场合的需要。因此,国内外科研人员针对该问题提出了多种多重化功率变换器及其控制策略。本文针对一种线电压级联型多重化功率变换器为研究对象,以其作为网侧变换器为例,提出一种基于一体化等效电路的模型预测控制方法。仿真结果表明,所提出的控制策略不仅具有较好的动稳态性能,而且具有结构简单,易于设计实现等优点。

摘要：线电压级联型功率变换器是一种以传统两电平六开关电压源型变换器为单元,通过线电压级联方式构成的多重化变换器。由于其具有易于模块化,扩展性强,所需隔离直流电源数少等优点,因此更适合作为网侧变换器用于风力发电系统。通过分析其工作原理与结构特点,提出一种载波移相空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)策略;并建立统一的等效开关电路模型;通过分析传统的采用集成控制思想所设计的控制系统的不足,从而提出一种改进的控制策略。该策略不仅具备集成控制的优点,且通过增加均压补偿控制环及负序电流抑制环,实现了对多重化变换器中各组成单元传输功率的控制,解决了因各单元传输功率不均衡而造成的直流侧电容电压不均等与交流侧三相线电流不对称等问题。实验结果表明了所提出的控制策略的正确性与有效性。