随着光伏发电和风力发电等绿色清洁能源的迅速发展，以三电平变换器为代表的多电平功率变换器得到了广泛的应用。作为三电平功率变换器的重要候选者，t型三电平变换器被广泛应用到电机驱动、交直流输电及绿色能源并网等领域。随着嵌入式控制器技术及数字技术的快速发展，各种非线性控制策略如有限集模型预测控制(Finite Control Set Model Predictive Control，FCS-MPC)被广泛的应用到t型三电平变换器的控制系统中。FCS-MPC具有设计方案简单、动态性能好和鲁棒控制性强等优点，然而FCS-MPC同时具有计算量大、权重系数难以整定、稳态性能略差和开关频率不固定等问题。针对以上FCS-MPC缺陷，本文研究了以有限集模型预测控制策略为代表的t型三电平变换器控制系统，主要工作如下： 讨论了t型三电平逆变器的拓扑及运行原理。通过t型拓扑的换流方式，得出了三相开关状态与逆变器输出电压之间的对应关系。建立了t型三电平逆变器带阻感负载的基础数学模型，采用前向欧拉法，得到t型三电平逆变系统的离散模型。基于t型变换器拓扑，设计有限集模型控制器。通过仿真分析了FSC-MPC的优势与劣势。 针对t型三电平逆变器FSC-MPC中计算量大、中性点电位平衡因子难以整定的问题，提出了一种t型三电平逆变器快速寻优模型预测控制策略。通过数学建模和原理分析，得到了冗余小矢量对于中性点电位的影响特点。利用该特点，缩减了有限控制集中矢量个数，使得单一控制周期内，计算次数由原来的27次缩减至3次。该方法消除了中性点电位平衡项，构建了单一约束变量的代价函数，实现了对于中性点电位的滞环控制，并通过仿真对快速寻优模型预测控制策略进行了验证。 针对t型三电平逆变器FSC-MPC中开关频率不固定、稳态性能略差的问题，提出了一种t型三电平逆变器三矢量模型预测控制策略。根据冗余小矢量对于中性点电位的影响，得到全正空间电压矢量图与全负空间电压矢量图。采用无差拍控制作为控制思想，计算出逆变器的参考电压。以直流侧电容电压作为比较量，选择矢量图类型，对于参考电压做出SVPWM调制处理。通过调制器的加入，此方法固定了t型三电平逆变器的开关频率，提升了稳态输出表现。通过仿真对于三矢量模型预测控制策略的有效性进行了验证。
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