[發明專利]一種三相四線逆變器的控制方法及系統

有效

• 申請號: 201710078788.1
• 申請日: 2017-02-14
• 公開（公告）號: CN107070269B
• 公開（公告）日: 2019-11-26
• 發明（設計）人: 車如宇;孫堯;楊建;粟梅;萬江湖;劉福臨;趙梓亦;董輝
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H02M7/48
• 分類號: H02M7/48
• 代理公司: 11002 北京路浩知識產權代理有限公司
• 代理人: 湯財寶<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種分裂電容式三相四線逆變器的控制方法，其特征在于，包括：

步驟1，獲取待預測三相四線逆變器的所有開關狀態；建立負載擾動狀態下三相四線逆變器的變量關系模型；

步驟2，獲得所述三相四線逆變器直流側電容電壓變化規律；獲得所述三相四線逆變器下一個采樣周期輸出側電感電流及輸出側電容電壓的預測值；

步驟3，在所述三相四線逆變器每一采樣周期中，選擇所有開關狀態中使得代價函數結果值最小的開關狀態，作為所述三相四線逆變器下一采樣周期的開關狀態；

所述步驟2中獲得所述三相四線逆變器直流側電容電壓變化規律還包括：利用直流側電容微分方程計算所述三相四線逆變器直流側電容電壓變化規律；

所述利用直流側電容微分方程計算所述三相四線逆變器直流側電容電壓變化規律還包括：

建立直流側微分方程：

i_n＝-i_la-i_lb-i_lc (4)

Δu_c＝u_c1-u_c2 (5)

其中c_d1、c_d2為直流側電容；u_c1、u_c2分別為c_d1、c_d2上的電壓；i_la、i_lb、i_lc分別為A相、B相、C相的濾波電感上的電流；i_n為逆變器中性線電流；Δu_c為兩個直流電壓之差；c_d1與正極母線相連，c_d2與負極母線相連；

將式(3)-(5)進行離散化，利用前向差分方法，定義采樣周期為Ts，計算直流側電容電壓差值下一時刻的預測值為：

其中，Δu_c^k+1為直流側電容電壓差值下一時刻的預測值；其中，u_c1^k、u_c2^k、i_la^k、i_lb^k、i_lc^k，分別為直流側電容c_d1、c_d2電壓當前采樣時刻值，A相、B相、C相輸出濾波電感電流當前采樣時刻的值；i_n^k表示當前采樣時刻中性線上的電流值，s_A、為A相橋臂上下兩個開關；s_B、為B相橋臂上下兩個開關；s_C、為C相橋臂上下兩個開關；s_A、s_B、s_C、的取值為0或者1，開關閉合時取值為1，斷開時取值為0。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟3后還包括:

步驟4，根據直流側電容直流電壓初始值、電容容值大小情況，采取不同的開關組合狀態集。

3.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1中變量關系模型包括：直流電壓與輸出電壓的關系矩陣、直流電流與輸出濾波器電感電流之間的關系矩陣。

4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟2中獲得所述三相四線逆變器下一個采樣周期輸出側電感電流及輸出側電容電壓的預測值還包括：利用輸出濾波器狀態方程計算所述三相四線逆變器下一個采樣周期輸出側電感電流及輸出側電容電壓的預測值。