TSMC混合变压器的预测控制研究.PDF

第47 卷 第 11期 电力系统保护与控制 Vol.47 No.11 2019 年6 月1 日 Power System Protection and Control June 1, 2019 OI: 10.19783/j .cnki.pspc.180728 TSMC 混合变压器的预测控制研究 邓文浪，杨 扬，郭有贵，李利娟 (湘潭大学信息工程学院，湖南 湘潭 411105) 摘要：针对 目前混合变压器拓扑所存在的电路结构不紧凑、调制 略复杂、换流繁琐等问题，提出了一种基于双 级矩阵变换器(Two-stage Matrix Converter, TSMC) 的混合变压器拓扑。对 TSMC 混合变压器的拓扑结构、工作原理 进行了分析。考虑到 TSMC 混合变压器在调节负载电压时需要较快的动态响应速度，提出了TSMC 混合变压器的 模型预测控制 略。建立了拓扑的离散状态空间模型，通过对负载电压与输入无功功率进行两步预测，实现对延 时效应的补偿。根据两步预测值设计 目标函数，利用 目标函数预先评估各个开关状态的控制效果来控制开关状态， 从而提高控制系统的动态响应速度。最后采用 Matlab/Simulink 工具建立了TSMC 混合变压器系统的仿真模型。仿 真结果验证了所提拓扑的可行性以及所提控制 略的良好动态特性。 关键词：混合变压器；双级矩阵变换器；模型预测控制；电压跌落；电压补偿 Research on predictive control about TSMC hybrid transformer ENG Wenlang, YANG Yang, GUO Yougui, LI Lijuan (College of Information Engineering, Xiangtan University, Xiangtan 4 11105, China) Abstract: A hybrid transformer topology based on Two-Stage Matrix Converter (TSMC) is proposed to solve the problems of compact circuit structure, complex modulation strategy and complicated commutation in current hybrid transformer topology. The topological structure and working principle of TSMC hybrid transformer are analyzed. Considering that the TSMC hybrid transformer needs a faster dynamic response speed, the model predictive control strategy of TSMC hybrid transformer is proposed. A topological discrete state space model is established to compensate the delay effect