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龙图腾网获悉中国矿业大学申请的专利适用于低频工况的星形桥臂相间耦合型MMC的模型预测控制方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115037138B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210625136.6，技术领域涉及：H02M1/32；该发明授权适用于低频工况的星形桥臂相间耦合型MMC的模型预测控制方法是由公铮;叶玲;戴鹏设计研发完成，并于2022-06-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本适用于低频工况的星形桥臂相间耦合型MMC的模型预测控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种适用于低频工况的星形桥臂相间耦合型MMC的模型预测控制策略，包括以下步骤：步骤1：建立主桥臂上各子臂、星形桥臂的离散预测模型，需要得到控制量参考值和采样值，由此预测出子臂、星形桥臂的最优桥臂电压；步骤2：根据功率平衡条件，计算出桥臂电流直流分量和高频环流分量的参考值，以实现相单元电容电压均衡及桥臂单元电容电压均衡控制；步骤3：结合调制策略和电容电压均衡控制，确定各子模块的开关状态。本发明实现了对适用于低频工况的星形桥臂相间耦合型MMC的子臂电容电压、星形桥臂电容电压、交流电流、输出共模电压的控制，大大降低了控制回路中PI调节器的数量，控制结构得到简化，并提高了系统的动态响应能力。

本发明授权适用于低频工况的星形桥臂相间耦合型MMC的模型预测控制方法在权利要求书中公布了：1.适用于低频工况的星形桥臂相间耦合型MMC的模型预测控制策略，其特征在于，将模型预测算法用于电流控制内环，先直接预测出星形桥臂相间耦合型MMC主桥臂和星形桥臂的最优桥臂电压，再结合适当的调制策略和均压控制，确定各子模块中开关器件的控制信号； 其具体步骤如下： S1：用前向欧拉法对子臂电压进行离散化，根据采样得到的各子臂电流和期望输出的各子臂电流参考值，得到在第K+1个采样周期Ts，各子臂电压离散预测模型为： 式中，Udc为直流侧电压，uhK为第K个采样周期的高频注入电压，L为桥臂电感值，ujK为j相第K个采样周期的输出电压，irjxK为j相r桥臂中各子臂在第K个采样周期的桥臂电流，irjx_ref为j相r桥臂中各子臂在第K+1个采样周期开始时刻的桥臂电流期望输出值，其中，r＝p,n，该p表示上桥臂，该n表示下桥臂，j＝a,b,c该a、b、c代表三相，x＝1,2，该1，2表示每桥臂中的两个子臂，同理，可得星形桥臂电压离散预测模型为： 其中，ihj_ref为j相桥臂电流高频环流分量的参考值，ihjK为j相第K个采样周期的高频环流； S2：根据S1中建立的子臂和星形桥臂的离散预测模型，要得到K+1时刻各桥臂电压最优值，需要求出各子臂电流参考值和高频环流参考值，子臂电流参考值表达式为： 其中，idj_ref、ij_ref分别为j相桥臂电流直流分量和基频分量的参考值； 基频分量参考值为预测算法已知的三相正弦信号，直流分量和高频分量的参考值需要根据功率平衡条件计算得出，系统能量是分散存储在子模块电容中的，忽略变换器功率损耗，得到功率平衡条件为： 其中，uj为j相的输出电压，ij为j相的输出电流，Uh为高频注入电压的幅值，Ihj为j相桥臂电流高频环流分量的幅值，相电容电压平衡控制让每相的子模块电容电压均值uCj_av跟随电容电压额定值Ucap，由功率平衡条件计算出的直流电流分量理论值idj，再叠加上相电压外环控制器产生的直流电流分量补偿量Δidj，构成直流电流参考值idj_ref；桥臂电容电压平衡控制，用来实现上、下桥臂电容电压的平衡，结合功率平衡条件，可得到高频电流参考值ihj_ref； 根据计算得到的直流分流参考值、高频分量参考值和基频分量参考值，可得到子臂电流和星形桥臂电流的参考值表达式，将其代入各子臂电压和星形桥臂电压的离散预测表达式，即可得下一采样周期最优的各桥臂电压值； S3：对S2中预测出的第K+1时刻各桥臂的最优桥臂电压，再利用调制策略和均压算法从而确定各子模块的工作状态。

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