Cascaded optimal switching sequence model predictive control for the 3L-NPC with LC filter

Abstract

En este trabajo, una estrategia de control predictivo basado en secuencia de conmutación óptima es propuesta para el control de voltaje de un convertidor de tres niveles con enclavamiento al punto neutro (3L-NPC) con filtro LC conectado en sus terminales de salida. La estrategia es una extensión del método denominado control predictivo con secuencia de conmutación optima propuesto en la literatura para el control de corriente y potencia del 3L-NPC conectado a la red. La estrategia resuelve dos problemas de optimización en cascada. El primer problema encuentra la secuencia optima de vectores de conmutación del convertidor y sus correspondientes ciclos de trabajo que asegure un seguimiento de las variables de salida del sistema. Mientras, el segundo problema utiliza la solución encontrada por el primero para calcular una señal de secuencia cero óptima para balancear la tensión en los capacitores del enlace DC. Resultados en simulación y experimentales demuestran que la estrategia logra exitosamente controlar la tensión de salida y la corriente del convertidor mientras mantiene balanceada la tensión en el punto neutro de los capacitores del enlace DC.