[發明專利]一種三相并網逆變器動態矩陣的控制方法、裝置及設備

有效

• 申請號: 202110303774.1
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113270888B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 夏天浩;張輯;潘才保;張強;田洪
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產權代理事務所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利

1.一種三相并網逆變器動態矩陣的控制方法，其特征在于，包括：

建立柔性三相并網逆變器的αβ軸數學模型,根據所述αβ軸數學模型獲取并網逆變器輸出電流空間矢量的幅值；

建立基于所述并網逆變器輸出電流空間矢量的幅值的預測模型,根據所述預測模型獲取預測輸出值；

根據所述預測輸出值及并網逆變器輸出電流空間矢量的幅值生成所述預測模型的控制增量,并對所述控制增量進行修正,以獲得并網逆變器的控制輸入量，具體為：

生成所述預測模型的控制增量，對所述控制增量進行滾動優化，以獲得優化增量；

獲取實際輸出電流空間矢量幅值，并根據所述實際輸出電流空間矢量幅值修正所述優化增量，以獲得并網逆變器的控制輸入量；

其中，所述預測模型為：

其中，A為動態矩陣，由系統的階躍響應序列構成的P行M列矩陣；P為預測步長，表示對未來P個時刻輸出的預測；M為控制步長，表示輸入的控制變量需要變化的次數；

其中，所述控制增量模型為：

其中，I_set(k)為設定電流空間矢量幅值，ΔI_M為電流空間矢量幅值輸入控制增量，Q為誤差權矩陣，R為控制權矩陣，I_p0(k)為預測輸出電流空間矢量幅值初始值，I_p(k)為預測輸出電流空間矢量幅值；

其中，優化增量模型為：

式中，ΔI_M-best(k)為最優輸入控制增量，I(k)為并網逆變器的控制輸入量。

2.根據權利要求1所述的一種三相并網逆變器動態矩陣的控制方法，其特征在于，所述柔性三相并網逆變器的αβ軸數學模型為：

其中，L和r分別為電網單相電感值和電感寄生電阻，V_α，V_β為并網逆變器輸出電壓空間矢量在αβ坐標軸上的分量，E_α,E_β為三相電網輸出電壓空間矢量在αβ坐標軸上的分量，I_α,I_β為并網逆變器輸出電流空間矢量在αβ坐標軸上的分量，|I_REF|為并網逆變器輸出電流空間矢量的幅值。

3.一種三相并網逆變器動態矩陣的控制裝置，其特征在于，包括：

αβ軸數學模型建立單元，用于建立柔性三相并網逆變器的αβ軸數學模型,根據所述αβ軸數學模型獲取并網逆變器輸出電流空間矢量的幅值；

預測模型建立單元，用于建立基于所述并網逆變器輸出電流空間矢量的幅值的預測模型,根據所述預測模型獲取預測輸出值；

控制輸入量獲取單元，生成所述預測模型的控制增量,并對所述控制增量進行修正,以獲得并網逆變器的控制輸入量；具體用于：

生成所述預測模型的控制增量，對所述控制增量進行滾動優化，以獲得優化增量；

獲取實際輸出電流空間矢量幅值，并根據所述實際輸出電流空間矢量幅值修正所述優化增量，以獲得并網逆變器的控制輸入量；

其中，所述預測模型為：

其中，A為動態矩陣，由系統的階躍響應序列構成的P行M列矩陣；P為預測步長，表示對未來P個時刻輸出的預測；M為控制步長，表示輸入的控制變量需要變化的次數；

其中，所述控制增量模型為：

其中，I_set(k)為設定電流空間矢量幅值，ΔI_M為電流空間矢量幅值輸入控制增量，Q為誤差權矩陣，R為控制權矩陣，I_p0(k)為預測輸出電流空間矢量幅值初始值，I_p(k)為預測輸出電流空間矢量幅值；

其中，優化增量模型為：

式中，ΔI_M-best(k)為最優輸入控制增量，I(k)為并網逆變器的控制輸入量。

4.一種三相并網逆變器動態矩陣的控制設備，其特征在于，包括處理器、存儲器以及存儲在所述存儲器中且被配置由所述處理器執行的計算機程序，所述處理器執行所述計算機程序實現如權利要求1至2任意一項所述的一種三相并網逆變器動態矩陣的控制方法。