“Vienna整流器+DC/DC变换器”两级式级联型直流充电系统由于往往采用共直流母线的形式,便于模块化扩容、效率高、成本低,利于储能系统集成,因此被广泛应用于大容量站级快速充电领域。有限集模型预测控制(Finite control set model predictive control, FCS-MPC)作为一种高效的多目标控制算法,可考虑多种约束条件,因此更适用于强非线性的三电平Vienna整流器控制系统[1-4]。模型参数的准确性作为影响并网变换器效率、并网性能与稳定性的关键性因素之一,模型参数失配将直接影响网侧并网电流性能,甚至造成系统不稳定的现象,同时也会直接影响到电网电压的观测精度[5]。目前,模型参数辨识的研究大都集中在电机控制领域[5-6],关于并网变换器方面的论述较少。文献[5]重点分析了基于Luenberger扰动观测器的PWM变换器参数辨识,提高了电流预测算法的参数鲁棒性。文献[7]提出了一种具有参数鲁棒控制的模型预测控制方法,实现了对并网逆变器电流参考模型的实时补偿。文献[8]则采用了一种基于最小二乘法的模型在线辨识方法。文献[9]利用无功分量与电感之间的关系构造电感观测器,实现了对控制系统数学模型的实时校正。此外,当传统的有限控制集模型预测控制面向三电平变换器时,一般需要遍历27个开关状态,导致迭代寻优过程繁琐。为实现模型预测控制的快速寻优,一种解决途径是采用具有并行计算能力的FPGA的物理架构实现PWM调制,减少处理器的计算量,但是无法从根本上解决FCS-MPC寻优过程繁琐的问题[10-12]。另一种解决方法主要通过精简电压矢量集或减少跟踪目标的方式。其次,中点电位平衡作为三电平变换器的固有问题,造成代价函数中含有额外的中点电位控制权重因子,由于权重因子与控制变量间缺少直接的数学关系,当权重因子取值不当时可能造成并网电流质量畸变。此外,传统的FCS-MPC开关管的输出信号为使目标函数最小时对应的单一电压矢量,这种特性直接导致了开关频率不固定,开关切换断续也带来网侧电流纹波大的问题[2-3]。文献[3,13]提出了一种基于代价函数调制的模型预测定频控制算法,利用代价函数与开关矢量作用时间成反比例的特性实现了三电平并网变换器的类SVPWM调制,从而降低了并网电流脉动。文献[14]采用由实矢量线性组合而成的虚拟矢量,通过引入虚拟矢量,增加了预测控制中的可控矢量集,有效减小了参考电压和预测电压之间的误差,从而降低输入电流总谐波畸变率(THD)。文献[15]通过动态调整冗余小矢量的动作时间和选择复合矢量群来控制中性点电位。文献[16]通过调节正负小矢量的作用时间,使得中点电位趋于平衡。文献[17]提出一种双矢量模型预测电流控制方法,实现了固定开关频率控制。基于此,本文以三电平Vienna整流器为研究对象,在建立模型参数扰动与并网性能的解析表达式进行定量评估的基础上,提出一种引入电感参数在线辨识的精简模型预测恒频控制策略(MPDP-CF)。通过优选对中点电位平衡有利的冗余矢量,利用一对冗余小矢量能够平衡中点电位的能力构建简易的代价函数,并且提出扇区划分的有限控制集细则大大减少控制集来降低处理器运算负担,将SVPWM的思想内化在模型预测控制策略中,结合零矢量实现了双矢量定频控制,实现了开关状态的平滑切换,改善并网电流质量。最后,分别从静态响应、网侧电流THD和暂态响应几方面进行了验证分析。