摘要：针对低成本、高输出电能质量的电能变换需求，设计了一种开关数量减少的新型多电平变换器及其有限集模型预测控制器（MPC）。新型多电平变换器采用了两级变换，前级直流变换器产生了可变直流电压供后级逆变，从而可产生多电平输出。和传统多电平变换器拓扑相比，在实现多电平输出的同时，大量减少了开关器件数量。前级直流变换器采用模块化设计，通过配置不同子模块数量可得到不同的电平数。考虑到传统的调制策略不适用于此新型多电平变换器，故在对电路工作原理和开关状态分析的基础上，推导了系统预测模型并设计了用于整体控制的有限集MPC。利用构建的样机开展了实验，实验结果验证了新型多电平变换器及其MPC的可行性和输出性能。

      关键词：多电平变换器；开关减少；可变直流电压；模型预测控制

      中图分类号：TM46     文献标识码：A