[发明专利]不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法

权利要求书

1.一种不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法包括：根据改进型功率模型计算当前时刻瞬时有功功率和瞬时无功功率；将参考母线电压平方项与实际母线电压平方项的误差信号送入比例积分调节器，获得有功功率参考值，无功功率参考值在控制器中进行给定；建立扰动观测器，将扰动观测器在线估计的扰动值前馈补偿到改进型预测功率模型中，计算出最优电压矢量；将最优电压矢量送入SVPWM模块，获得开关管脉冲信号。

2.如权利要求1所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法包括以下步骤：

步骤一，采样当前时刻电网电压、电网电流，母线电容电压，对电网电压进行1/4周期延时，并采用改进型功率模型计算当前时刻瞬时有功功率和瞬时无功功率；

步骤二，将参考母线电压平方项与实际母线电压平方项的误差信号送入比例积分调节器，获得有功功率参考值，无功功率参考值在控制器中进行给定；

步骤三，建立扰动观测器，将扰动观测器在线估计的扰动值前馈补偿到改进型预测功率模型中，计算出最优电压矢量；

步骤四，将最优电压矢量送入SVPWM模块，获得开关管脉冲信号。

3.如权利要求2所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，所述步骤一包括以下步骤：

通过电压传感器和电流传感器获得当前时刻电网电压、电网电流、母线电容电压，在控制器中对电网电压进行1/4周期延时，并通过3/2坐标变换得到两相静止坐标系下的电网电压、电网电流以及电网电压延时信号，采用改进型功率模型计算当前时刻瞬时有功功率和瞬时无功功率。

4.如权利要求3所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，所述当前时刻瞬时有功功率和瞬时无功功率计算公式如下：

其中，分别表示为改进型瞬时有功功率和瞬时无功功率；e_α、e_β分别表示电网电压在两相静止坐标系下α、β轴的分量；e′_α、e′_β分别表示电网电压延时信号在两相静止坐标系下α、β轴的分量；i_α、i_β分别为电网电流在两相静止坐标系下α、β轴的分量；

且

5.如权利要求2所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，所述有功功率参考值计算公式如下：

其中，p^*表示有功功率参考值；k_p、k_i分别表示比例积分调节器的比例系数和积分系数，分别表示母线电压平方项的参考值和实际采样值。

6.如权利要求2所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，所述最优电压矢量计算公式包括：

其中，v_α、v_β分别表示最优电压矢量在两相静止坐标系下α、β轴的分量；表示改进型瞬时无功功率参考值；T_s表示采样周期；L_o表示滤波器电感标称值，表示功率环集总扰动。

7.如权利要求2所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，步骤三中，所述将扰动观测器在线估计的扰动值前馈补偿到预测功率模型中之前还需进行：

建立扰动观测器，并确定参数增益取值。

8.如权利要求7所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，所述扰动观测器如下：

其中，表示改进型瞬时有功功率和瞬时无功功率估计值，l₁、l₂表示观测器反馈增益。

9.如权利要求7所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法，其特征在于，所述参数增益取值范围如下：

10.一种信息数据处理终端，其特征在于，所述信息数据处理终端用于实现权利要求1-9任意一项所述不平衡电网电压下的PWM整流器模型预测控制方法。