[发明专利]一种三相四线不平衡治理模型预测优化控制方法

权利要求书

1.一种三相四线不平衡治理模型预测优化控制方法，其特征在于，其步骤如下：

步骤一：定义三相四线电容分裂式变换器的开关状态S_a、S_b、S_c，根据开关状态S_a、S_b、S_c在αβ0坐标系下建立三相四线电容分裂式变换器的电流预测模型；

步骤二、采集k时刻的输出电流和电网电压，并将输出电流和电网电压输入步骤一中的电流预测模型中，得到k+1时刻的电流；

步骤三：计算k+1时刻的电容分裂式变换器中直流侧串联电容电压差值；

步骤四：根据步骤二中的k+1时刻的电流再次预测得到k+2时刻的预测电流和步骤三中的k+1时刻直流侧串联电容电压差值构建价值函数；

步骤五：根据k+2时刻的开关状态S_a、S_b、S_c计算价值函数的值，将最小的价值函数值对应的开关状态应用于下一时刻电流的预测。

2.根据权利要求1所述的三相四线不平衡治理模型预测优化控制方法，其特征在于，所述开关状态S_a、S_b、S_c的取值分别为：

因此，开关组合状态分别为(0,0,0)、(0,0,1)、(0,1,0)、(0,1,1)、(1,0,0)、(1,0,1)、(1,1,0)、(1,1,1)。

3.根据权利要求1或2所述的三相四线不平衡治理模型预测优化控制方法，其特征在于，所述三相四线电容分裂式变换器的电流预测模型为：

其中，i_α(k+1)为k+1时刻的电容分裂式变换器在α轴的预测电流分量，i_β(k+1)为k+1时刻的电容分裂式变换器在β轴的预测电流分量，i_α(k)为k时刻的电容分裂式变换器的输出电流的α轴分量，i_β(k)为k时刻的电容分裂式变换器的输出电流的β轴分量，u_α(k)为k时刻的电容分裂式变换器的输出电压的α轴分量，u_β(k)为k时刻的电容分裂式变换器的输出电压的β轴分量，e_α(k)为k时刻的电容分裂式变换器的电网电压的α轴分量，e_β(k)为k时刻的电容分裂式变换器的电网电压的β轴分量，T_s为采样周期，L表示滤波电感，R表示线路等效阻抗；i₀(k+1)为k+1时刻的电容分裂式变换器的零序电流，i₀(k)为k时刻的电容分裂式变换器的零序电流，u₀(k+1)为k+1时刻的电容分裂式变换器输出的零序电压，e₀(k+1)为k+1时刻的电容分裂式变换器输出的零序电网电压。

4.根据权利要求3所述的三相四线不平衡治理模型预测优化控制方法，其特征在于，所述k+1时刻的电容分裂式变换器中直流侧串联电容电压差值为：

其中，Δu(k+1)为k+1时刻的电容分裂式变换器中直流侧串联电容电压差值，C表示直流侧电容值，i_a表示a相电流，i_b表示b相电流，i_c表示c相电流，Δu(k)为k时刻的电容分裂式变换器中直流侧串联电容电压差值。