[发明专利]一种Quasi-Z源间接矩阵变换器的模型预测控制方法

权利要求书

1.一种Quasi-Z源间接矩阵变换器的模型预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：

测量k时刻的Quasi-Z源间接矩阵变换器不同节点的若干电压、电流值；

根据k时刻的Quasi-Z源间接矩阵变换器的各个开关组合状态和各组开关状态矢量之间的对应关系建立开关函数，提取出与每组开关状态矢量对应的整流级开关状态S_rec和逆变级开关状态S_inv，其中，S_rec＝[S_ap,S_bp,S_cp]，S_inv＝[S_Ap,S_Bp,S_Cp]；

通过测量得到的k时刻若干电压、电流测量值以及整流级开关状态S_rec和逆变级开关状态S_inv，预测下一个控制周期k+1时刻的Quasi-Z源网络输出电压u'_abc(k+1)、输入无功功率Q(k+1)和负载电流值在αβ坐标系的值i_sα(k+1)和i_sβ(k+1)；

将下一个控制周期k+1时刻的Quasi-Z源网络输出电压u'_abc(k+1)、输入无功功率Q(k+1)和负载电流值在αβ坐标系的值i_sα(k+1)和i_sβ(k+1)的预测值分别与其给定参考值u'^*_abc、Q^*、i^*_sα和i^*_sβ比较，组成价值函数g；

将所述开关函数中每组开关状态矢量对应的整流级开关状态S_rec和逆变级开关状态S_inv代入包含预测值和给定参考值的价值函数g，取使得价值函数g值最小的开关状态矢量对应的开关组合状态作为预测控制策略的输出；及

在k+1时刻，用预测控制策略的输出控制Quasi-Z源间接矩阵变换器的各个开关；

所述测量k时刻的Quasi-Z源间接矩阵变换器不同节点的若干电压、电流值包括：

测量k时刻电网电压u_abc(k)；

测量k时刻Quasi-Z源网络的输入电流i_L1abc(k)；

测量k时刻Quasi-Z源网络的输出电压u'_abc(k)；及

测量k时刻Quasi-Z源间接矩阵变换器的负载电流i_ABC(k)和负载电压u_ABC(k)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预测下一个控制周期k+1时刻的所述Quasi-Z源网络输出电压u'_abc(k+1)包括：

将测量得到的k时刻测量值i_ABC(k)、u'_abc(k)和i_L1abc(k)输入电压预测模型；

所述电压预测模型根据下表所示的电压预测计算公式预测u'_abc(k+1)：

其中，u'(k+1)＝u'_abc(k+1)，u'(k)＝u'_abc(k)，i_L1(k)＝i_L1abc(k)，i'_o(k)＝S_rec S_invi_ABC(k)＝S_rec S_inv[i_A(k),i_B(k),i_C(k)]，T_s为控制周期，C为Quasi-Z源网络电容C_a1、C_b1、C_c1、C_a2、C_b2和C_c2，C_a1＝C_b1＝C_c1＝C_a2＝C_b2＝C_c2。