[发明专利]电压不平衡跌落时电压型PWM整流器定频模型预测控制方法

摘要

本发明公开了一种电压不平衡跌落时电压型PWM整流器定频模型预测控制方法。本发明的技术方案要点为：一种电压不平衡跌落时电压型PWM整流器定频模型预测控制方法，将有功功率、无功功率二倍频给定值与计算得到的输入有功功率、无功功率作差，然后经过比例谐振控制器，再通过补偿电压计算得到两相静止坐标系下的二倍频补偿电压并补偿到预测模型中，由定频预测控制原理得到三个矢量的作用时间发送到调制器，通过调制即可得到控制功率变换器的开关信号。本发明能够有效抑制PWM整流器输入功率的二倍频波动，保证系统单位功率因数运行，有效提高整流器的运行品质。

主权项

一种电压不平衡跌落时电压型PWM整流器定频模型预测控制方法，其特征在于包括以下步骤：(1)、检测三相电压型PWM整流器系统三相电网电压、三相输入电流和直流母线电压；(2)、将检测到的三相电网电压和三相输入电流经过3/2变换模块得到两相静止坐标系下的电网电压和输入电流，将两相静止坐标系下的电网电压信号经过软件锁相环，得到电网电压位置角和电网电压角速度，以电压位置角度为变换角对两相静止坐标系下的电网电压和输入电流值进行Park变换，得到两相旋转坐标系下的电网电压和输入电流；(3)、根据两相旋转坐标下的电网电压和电网电流计算系统有功功率和无功功率实际值，将系统有功功率、无功功率二倍频给定值与有功功率、无功功率实际值作差，分别经过比例谐振控制器(1)、比例谐振控制器(2)并通过补偿电压计算得到有功功率、无功功率二倍频补偿电压，将直流母线电压参考值与步骤(1)得到的直流母线电压实际值做差，经过PI控制器得到同步旋转坐标系下d轴电流参考值，设q轴电流参考值为0；(4)、将αβ平面分为六个扇区，根据电压位置角度，确定电网电压矢量所在扇区，选择与电网电压矢量所在扇区相邻的两个电压矢量和零矢量作为作用矢量，根据开关表和直流母线电压得到以上选择的两相静止坐标系下的两个电压矢量和零矢量对应的电压值，将此电压值经过Park变换，得到两相旋转坐标系下对应的电压值；(5)、将步骤(4)中的得到的两个电压矢量和零矢量在两相旋转坐标系下对应的电压与步骤(3)得到的二倍频补偿电压作差，得到补偿后的变换器输入电压；(6)、将步骤(2)得到的两相旋转坐标系下的电网电压和输入电流值、步骤(5)得到的补偿后的变换器输入电压作为电流预测模型的输入，得到d、q轴电流的变化率；(7)、采用步骤(2)得到的两相旋转坐标系下的输入电流值、步骤(3)得到的d、q轴电流参考值、步骤(6)得到的d、q轴电流的变化率作为矢量持续时间计算模块的输入，得到各矢量的作用时间；(8)、将步骤(7)中的到的各矢量作用时间输入到调制器，将调制器输出的开关位置信号作为控制功率器件的开关信号。