[發明專利]一種基于離散平均模型的逆變器電流預測控制方法

有效

• 申請號: 201711251495.5
• 申請日: 2017-12-01
• 公開（公告）號: CN107769259B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 劉鈺山
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 李芙蓉;馮建基

1.一種基于離散平均模型的逆變器電流預測控制方法，其特征在于，所述逆變器電流預測控制方法包括：

三相逆變器輸出為獨立負載；

測量第k個控制周期逆變器三相輸出電流I_o[k]；

結合第k個控制周期逆變器的三相調制信號V_mk以及三相參考電流I^*_o[k]，根據電流預測推導公式預測下一個第k+1個控制周期滿足控制需求的三相調制信號V_mk1；

預測推導公式為公式一：

其中，T_s表示逆變器電流預測控制周期，R_L與L_L分別為負載電阻和負載電感，下標k表示第k個控制周期，V_PN為直流母線電壓；及

根據得到的三相調制信號V_mk1進而通過控制調制模式產生逆變器功率開關S₁、S₂、S₃、S₄、S₅和S₆的開通和關斷脈沖，以使逆變器輸出電流與控制目標一致。

2.根據權利要求1所述的一種基于離散平均模型的逆變器電流預測控制方法，其特征在于，所述逆變器電流預測控制方法還包括：

三相逆變器輸出為交流電網時；

測量第k個控制周期逆變器三相輸出電流I_o[k]和三相輸出電壓V_g[k]；

結合第k個控制周期逆變器的三相調制信號V_mk以及三相參考電流I^*_o[k]，根據電流預測推導公式預測下一個第k+1個控制周期滿足控制需求的三相調制信號V_mk1；

預測推導公式為公式二：

其中，T_s表示逆變器電流預測控制周期，L_g和R_g分別表示并網濾波電感及其內阻，下標k表示第k個控制周期，V_g[k]為第k個控制周期三相電網電壓，V_PN為直流母線電壓；及

根據得到的三相調制信號V_mk1進而通過控制調制模式產生逆變器功率開關S₁、S₂、S₃、S₄、S₅和S₆的開通和關斷脈沖，以使逆變器輸出電流與控制目標一致。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于離散平均模型的逆變器電流預測控制方法，其特征在于，所述控制調制模式包括：對比三相調制信號V_mk1與三角載波的大小，當三相調制信號V_mk1比三角載波大時，逆變器工作在有效矢量狀態，輸出電壓與功率；當三相調制信號V_mk1比三角載波小時，逆變器則將工作于零矢量狀態，不對外貢獻電壓與功率。

4.根據權利要求1或2所述的一種基于離散平均模型的逆變器電流預測控制方法，其特征在于，所述三相逆變器的三相輸出電壓u_a、u_b和u_c與三相輸出電流i_oa、i_ob和i_oc分別用輸出電壓向量U_o與輸出電流向量I_o表示為公式三：

其中，U_m和I_om分別為逆變器輸出電壓和輸出電流基波分量的幅值，ω為基波的角頻率，為功率因數角。