[發明專利]一種三相三電平逆變器控制方法和系統

在審

• 申請號: 202310241844.4
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116436273A
• 公開（公告）日: 2023-07-14
• 發明（設計）人: 楊勇;莫仁基;陳勝偉;肖揚;樊明迪
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12;H02M7/483
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 殷海霞

1.一種直流中性點電壓自平衡的三相三電平逆變器控制方法，其特征在于，包括：

采樣逆變器的三相參數并轉換到兩相靜止坐標系，利用模型預測遞推公式并結合不同開關組合下的逆變器電壓值獲得輸出電壓的預測值；

記錄輸出電壓的歷史值，通過二階拉格朗日外推公式獲得輸出電壓參考值；

從矢量分組中選擇一個使得代價函數最小的虛擬電壓矢量；

對與所述使得代價函數最小的虛擬電壓矢量同一個扇區內的虛擬電壓矢量進行迭代計算，確定使得代價函數全局最小的電壓矢量；

根據所述使得代價函數全局最小的電壓矢量使用脈沖寬度調制產生3P-3L逆變器。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述逆變器的三相參數包括：逆變器輸出電流i_x(k)、輸出電壓V_o(k)、負載電流i_load(k)。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，

所述模型預測遞推公式如下：

其中，T_s為所有真實電壓矢量的作用總時間，L為電感值，C為電容值，V_α,β(k+1)為逆變器電壓值，V_oα,β(k+1)為輸出電壓的預測值，i_α,β(k+1)為逆變器電流值，i_oα,β(k+1)為輸出電流的預測值，i_loadα,β(k)為負載電流值。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，

所述二階拉格朗日外推公式如下：

其中，為輸出電壓參考值。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，

所述代價函數G(j)如下：

6.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，

逆變器a相、b相和c相的輸出側相電流滿足如下關系：

i_a+i_b+i_c＝0

其中，i_a、i_b、i_c分別為逆變器a相、b相和c相的輸出側相電流。

7.根據權利要求1-5任一項所述的方法，其特征在于，

虛擬電壓矢量V_vx滿足如下關系：

其中V_vx表示模型預測電壓矢量，V_i和t_i分別表示合成虛擬電壓矢量所使用的真實電壓矢量及其對應的作用時間，T_s為所有真實電壓矢量的作用總時間，N為所使用的矢量的數量。

8.一種直流中性點電壓自平衡的三相三電平逆變器控制系統，其特征在于，包括：

電壓預測模塊，用于采樣逆變器的三相參數并轉換到兩相靜止坐標系，利用模型預測遞推公式并結合不同開關組合下的逆變器電壓值獲得輸出電壓的預測值；

電壓參考模塊，用于記錄輸出電壓的歷史值，通過二階拉格朗日外推公式獲得輸出電壓參考值；

代價函數模塊，用于從矢量分組中選擇一個使得代價函數最小的虛擬電壓矢量；

迭代計算模塊，用于對與所述使得代價函數最小的虛擬電壓矢量同一個扇區內的虛擬電壓矢量進行迭代計算，確定使得代價函數全局最小的電壓矢量；

脈寬調制模塊，用于根據所述使得代價函數全局最小的電壓矢量使用脈沖寬度調制產生3P-3L逆變器。

9.一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機程序，其特征在于，所述處理器運行所述計算機程序以實現如權利要求1-7任一項所述的方法。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，所述程序被處理器執行實現如權利要求1-7中任一項所述的方法。