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启发式切换状态域缩减有限控制集模型预测控制在多电平电流源逆变器中的应用
Heuristic Switching State Domain Reduction Finite Control Set Model Predictive Control for Multi-Level Current Source Inverter
Muyu Chen · Amer M. Y. M. Ghias · Chenggang Cui · Zhige Yuan 等6人 · IET Power Electronics · 2025年9月 · Vol.18
本文提出一种用于多电平电流源逆变器的有限控制集模型预测控制启发式域缩减策略，旨在解决计算复杂度问题并提升控制性能。该方法利用逆变器的结构与电气特性，将计算复杂度从指数级降低至二次阶，显著减轻控制器负担，支持更高采样频率与实时实现。仿真及硬件在环实验结果表明，所提方法在保持与传统FCS-MPC相当性能的同时，有效提升系统可扩展性，为更复杂的控制方案提供实现基础。
解读: 该启发式域缩减FCS-MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。通过将计算复杂度从指数级降至二次阶，可显著提升多电平拓扑（如三电平NPC/T-type）的控制实时性，支持更高采样频率下的精准功率调节。该方法特别适用于电流源型储能变流器的构网型GFM控制...
基于双环估计的微网并联升压变换器自适应控制器
Dual-Loop Estimation Based Adaptive Controller for Microgrid Connected Boost Converters
作者未知 · IEEE Transactions on Power Electronics · 2024年9月
直流微电网是将现代发电与用电与传统基础设施相融合的绝佳解决方案。将交流和直流负载连接到直流母线的严格调节型变流器呈现出恒功率负载（CPL）特性，给微电网的稳定性带来了挑战。本文针对调节直流母线电压的变流器提出了一种基于双环估计的自适应控制器（DLEAC），并提出了一种新型非线性估计器来识别恒功率负载和电阻性功率消耗分量。该控制器将电流环的反馈线性化控制与传统的双环比例 - 积分控制结构相结合，其中电压控制器的比例和积分增益会根据估计的负载功率而变化，从而使其在所有运行条件下都能保持恒定的动态特性...
解读: 从阳光电源的业务角度来看，这项双环估计自适应控制技术对我们在储能系统和微电网解决方案领域具有重要应用价值。当前我们的储能变流器和光储一体化系统在接入直流微电网时，常面临恒功率负载（CPL）带来的稳定性挑战，特别是在工商业储能和离网型光储系统中，这一问题尤为突出。 该技术的核心价值在于通过非线性估计...
基于变阶反正切仿射投影算法的高效动态相量与频率估计
Efficient Dynamic Phasor and Frequency Estimation Using Evolving Order Based Arctangent Affine Projection Algorithm
Kuber Saxena · Subhransu Ranjan Samantaray · Sarita Nanda · IEEE Transactions on Power Systems · 2025年3月
同步相量测量单元（PMU）在现代电力系统中应用广泛，需满足严格的性能指标。在动态条件下，PMU算法需在短延迟和高报告率下保持高精度。现有方法通常需至少两个周波才能满足IEEE/IEC 60255-118-1a:2018标准中的P类要求。本文提出一种基于变阶仿射投影与反正切代价函数的同步相量估计算法，在单周波内实现高精度动态信号建模。针对关键相位变化，引入新的信号模型以准确估计频率及频率变化率（ROCOF）。通过将输出误差瞬时功率与E-ATAPA稳态均方误差阈值比较，自适应调整投影阶数，降低计算复...
解读: 该高精度动态相量测量技术对阳光电源储能与光伏产品具有重要应用价值。在PowerTitan大型储能系统中，单周波内实现P类PMU精度可显著提升电网同步控制响应速度，优化构网型GFM控制的频率跟踪性能。对于ST系列储能变流器，该算法的低延迟特性（<20ms）可增强电网扰动下的快速支撑能力，提升ROCOF...
一种具有参数鲁棒性和低复杂度的LC耦合混合有源电力滤波器三维四矢量模型预测控制
A Parameter Robustness and Low-Complexity Three-Dimensional Four-Vector Model Predictive Control for LC-coupling Hybrid Active Power Filter
Qiang Yi · Ningrui Yang · Ying Pang · IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics · 2025年7月
为充分发挥LC耦合混合有源电力滤波器（LC-HAPF）的性能，模型预测控制（MPC）因其优良动态响应被广泛应用，但存在参数依赖性强与稳态误差大的问题。本文提出一种具备强参数鲁棒性和低计算复杂度的三维四矢量模型预测控制（FV-MPC）方法。通过构建超局部模型并结合简单非线性扰动观测器（NDO）估计和补偿集总扰动，在无需交流电容传感器的情况下提升参数鲁棒性。引入等效开关函数与占空比转换机制，显著减少电压矢量组合及计算负担。基于解析法求解最优占空比，进一步提升控制性能。实验结果表明，该方法在电感±60...
解读: 该三维四矢量MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。其参数鲁棒性设计可应对储能系统中LC滤波器参数漂移问题，在电感±60%摄动下仍保持低电流误差，显著提升系统可靠性。低复杂度算法使CPU负载降低30%，可为储能变流器预留更多计算资源用于高层级功能如虚...
一种高效计算的模型预测控制方法用于混合储能系统独立微电网的一次级管理增强
Computationally Efficient Model Predictive Control for Enhanced Primary-Level Management of Standalone Microgrids With Hybrid Storage Systems
Imran Pervez · Charalampos Antoniadis · Hakim Ghazzai · IEEE Transactions on Sustainable Energy · 2025年4月
本文提出了一种高效的闭式主动集模型预测控制（MPC）方法，用于含可再生能源的混合储能系统微电网一次级控制。传统主动集MPC计算复杂度高，难以在采样周期内完成决策，影响系统鲁棒性，且需高性能控制器，增加成本与能耗；而简化控制策略如监督控制则降低系统稳定性与储能寿命。所提方法兼具主动集MPC与监督控制的优势，显著降低计算复杂度，同时提升系统稳定性、可靠性及电池寿命，并具有更强鲁棒性。与改进主动集MPC、Hildreth二次规划及序列二次规划MPC相比，该方法在计算效率、鲁棒性、稳定性和储能寿命方面表...
解读: 该高效MPC方法对阳光电源ST系列储能变流器及PowerTitan大型储能系统具有重要应用价值。当前微电网场景中，传统MPC因计算复杂度高需配置高性能控制器，增加系统成本与功耗。该闭式主动集算法可直接应用于ST储能PCS的一次级控制层，在保证电池-超级电容混合储能系统协调控制精度的同时，显著降低DS...
一种带重复和PI环节的线性机器学习模型预测控制方法在三相逆变器中的应用
A Linear Machine Learning-Based Model Predictive Control With Repetitive and PI Elements for a Three-Phase Inverter
Jianwu Zeng · Wei Qiao · IEEE Transactions on Industry Applications · 2025年6月
现有的基于机器学习（ML）的模型预测控制（MPC）方法要么不如采用二次规划（QP）的在线优化MPC，要么计算复杂度高，无法在资源受限的数字信号处理器（DSP）中实现。本文通过使用线性ML方法并添加额外的可解释特征来解决这两个问题。首先，从理论上证明了由QP - MPC生成的训练数据具有内在线性，因此可以使用线性ML方法，如线性神经网络（LNN）和线性支持向量回归（LSVR）来捕捉训练数据集的线性特征。线性运算将计算复杂度从 <italic xmlns:mml="http://www.w3.org...
解读: 该线性ML-MPC技术对阳光电源ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器具有重要应用价值。通过线性化模型降低计算复杂度，可显著减轻控制器DSP/FPGA的运算负担，降低硬件成本；引入重复控制环节能有效抑制周期性谐波，提升并网电流THD性能，满足严格的电能质量标准；PI反馈增强的鲁棒性可应对电网阻抗波动...