[发明专利]三相并网逆变器三矢量模型预测电流控制仿真实验方法

说明书

本发明公开了三相并网逆变器三矢量模型预测电流控制仿真实验方法，属于仿真实验方法研究领域；本发明所提出三相并网逆变器三矢量模型预测电流控制仿真实验方法能够很好的验证，三相并网逆变器三矢量模型预测电流控制策略与传统三相并网逆变器单矢量模型预测电流控制策略相比，既起到了恒定开关频率的作用，降低了输出电流谐波含量，又减小了逆变器的开关损耗，是作为可再生能源发电的一种有效控制方式，具有广泛的工程应用前景。

技术领域

本发明涉及仿真实验方法研究领域，尤其涉及三相并网逆变器三矢量模型预测电流控制仿真实验方法。

背景技术

近年来，随着化石能源日益紧缺和环境污染不断加重，太阳能和风能等可再生能源得到了迅速发展；三相并网逆变器作为可再生能源转化为电能的重要装置，其性能的好坏影响着发电系统的质量，因此，其控制方法得到了广泛的关注和研究；三相并网逆变器的传统控制方法有矢量控制和直接功率控制，随着数字处理技术的快速发展，模型预测控制作为一种新的控制方法被提出，模型预测控制技术易于增加约束并且对于非线性问题控制效果良好；它通过建立系统的离散预测模型，选择使代价函数最小的开关状态实现最优控制；因此，考虑三相并网逆变器的特点，模型预测控制愈发受到国内外学者的关注；广义模型预测控制和有限集模型预测控制是三相并网逆变器模型预测控制的两个组成部分。当由控制变量进行划分时，并网逆变器有限集模型预测控制可以分为模型预测电流控制(ModelPredictive Current Control，MPCC)和模型预测直接功率控制。

传统三相并网逆变器单矢量MPCC，就是在一个控制周期选择一个电压矢量使代价函数最小的开关状态进行输出，传统三相并网逆变器单矢量MPCC存在开关频率不固定以及输出电流谐波含量大的问题，进而便出现用于三相并网逆变器三矢量MPCC算法，相较传统的三相并网逆变器单矢量MPCC具有开关频率恒定，输出电流谐波含量低，逆变器开关损耗小等优点，为了更好的验证三相并网逆变器三矢量MPCC算法的优点，本发明提出了三相并网逆变器三矢量模型预测电流控制仿真实验方法。

发明内容

本发明的目的是验证三相并网逆变器三矢量MPCC与传统三相并网逆变器单矢量MPCC策略相比所具有的优点和进步而提出的三相并网逆变器三矢量模型预测电流控制仿真实验方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

三相并网逆变器三矢量模型预测电流控制仿真实验方法，包括以下步骤；

S1、设计对比实验，将传统三相并网逆变器单矢量MPCC策略设为对照组，将三相并网逆变器三矢量MPCC策略设为实验组；

S2、参照仿真参数表，采用S-function完成传统三相并网逆变器单矢量MPCC策略和三相并网逆变器三矢量MPCC策略控制算法的编写；

S3、对传统三相并网逆变器单矢量MPCC策略和三相并网逆变器三矢量MPCC策略进行稳态仿真实验，给定电流，观察电流的变化情况；

S4、对稳态仿真实验的数据进行整理和分析，得出传统三相并网逆变器单矢量MPCC策略和三相并网逆变器三矢量MPCC策略下的稳态仿真波形；

S5、进一步对传统三相并网逆变器单矢量MPCC策略和三相并网逆变器三矢量MPCC策略进行动态仿真实验，实验进行到0.065s时，将改变电流数值，观察电流的变化情况；

S6、对动态仿真实验的数据进行整理和分析，得出传统三相并网逆变器单矢量MPCC策略和三相并网逆变器三矢量MPCC策略下的动态仿真波形；

S7、综合研究对比S4和S6中所得的仿真波形图，对仿真结果进行分析，得出三相并网逆变器三矢量MPCC策略与传统三相并网逆变器单矢量MPCC策略相比的进步与优点。