[发明专利]一种Vienna整流器模型预测虚拟磁链控制方法

权利要求书

1.一种Vienna整流器模型预测虚拟磁链控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：在每一个控制周期中，采样上下电容电压(1)，利用电压PI控制器(2)实时计算整流器输入功率参考值P^*；

步骤2：采样当前时刻三相输入电流i_abc与开关状态S_abc并结合直流侧电压u_dc，利用虚拟磁链观测器(3)获得当前时刻网侧电压虚拟磁链ψ_g与网侧电压相位角ωt；

步骤3：根据获得的当前时刻网侧电压虚拟磁链ψ_g与网侧电压相位角ωt及输入功率参考值P^*，利用线路虚拟磁链计算模块(4)计算出线路虚拟磁链给定值ψ^*_s；

步骤4：通过比较上下电容电压大小，利用冗余短矢量预判模块(5)对冗余短矢量进行预先选择，以抑制中点电位波动；

步骤5：利用预测模型(6)，在线预测下一时刻线路虚拟磁链ψ_sd(k+1)；

步骤6：根据整流器控制目标构建价值函数g：

式中，和为线路虚拟磁链给定值ψ^*_s在dq坐标系下的分量；ψ_sd(k+1)和ψ_sq(k+1)为下一时刻线路虚拟磁链ψ_s(k+1)在dq坐标系下的分量；

利用最优矢量选择模块(7)对价值函数进行优化并选取最优电压矢量，将最优电压矢量相应的开关状态送入开关桥(8)控制系统；

所述网侧电压虚拟磁链ψ_g与网侧电压相位角ωt获取方法为：根据采样的当前时刻三相输入电流i_abc，开关状态及直流电压计算ψ_g如公式(3)：

式中，ψ_gα和ψ_gβ为网侧电压虚拟磁链ψ_g在αβ坐标系下的分量；e_α和e_β为网侧电压在αβ坐标系下的分量；L为滤波电感值；R为滤波电感漏阻值；i_α和i_β为αβ坐标系下的输入电流分量；u_α和u_β为αβ坐标系下的整流器侧输入电压分量，表示如公式(4)：

式中，S_a、S_b、S_c分别为逆变器三相的开关状态；

由网侧电压虚拟磁链ψ_g则可得到其相位角度，并且电压相位超前于对应的磁链相位90°，则网侧电压相位角ωt如公式(5)：

2.根据权利要求1所述的Vienna整流器模型预测虚拟磁链控制方法，其特征在于，所述输入功率参考值P^*获取方法为：将参考电压与实际电压u_dc的差值e_u输入电压PI控制器，根据公式(2)获得输入功率参考值P^*；

式中，k_p和k_i分别为电压PI控制器的比例增益和积分增益，s为复变量。