[发明专利]一种三相四开关整流器直接功率控制的模型预测控制方法

摘要

本发明公开了一种三相四开关整流器直接功率控制的模型预测控制方法，包括：A、通过整流器中电流传感器、电压传感器分别测出三相电流、三相电网电压和两个直流侧电容电压；B、通过测量的直流电容电压计算出四种开关组合(00,01,11,10)对应的电压矢量；C、根据测量的相电流和相电压，预测整流器四个电压矢量对应的有功功率和无功功率以及电容电压；E、计算四个电压矢量代价函数：预测值与参考值分别相减后取绝对值，各项乘以权重系数相加。F、将使得代价函数最小的电压矢量对应的开关状态施加到整流器中。该方法适用于三相四开关驱动的各种整流、有源滤波系统。

主权项

1.一种三相四开关整流器直接功率控制的模型预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：(1)通过整流系统的电流霍尔传感器和电压霍尔传感器分别测出三相电流iak,ibk,ick，电容电压u1k,u2k和线电压eabk,eack；并通过线电压计算电网相电压eak,ebk,eck，上标k表示采样时刻；(2)通过测量的电容电压u₁^k,u₂^k计算四个电压矢量V₁,V₂,V₃,V₄当前时刻的值，通过电网相电压e_a^k,e_b^k,e_c^k计算电网电压矢量通过相电流i_a^k,i_b^k,i_c^k计算电流矢量的值，其中四种开关组合为00,10,11,01，V₁,V₂,V₃,V₄依次为四种开关组合00,10,11,01对应的电压矢量；(3)根据整流器的数学模型，预测四个电压矢量k+1时刻对应电流矢量和电网电压矢量(4)根据该预测电流计算出k+1时刻无功功率Qink+1和有功功率Pink+1的预测值；(5)通过整流器数学模型将电容电压的均压控制转化为对中性点连接相的电流控制；(6)根据无功功率，有功功率和中性点连接相电流的预测值求取所述每一种开关组合对应的电压矢量对应的代价函数值，取使得代价函数最小Ji的电压矢量为最优的电压矢量；(7)施加最优电压矢量对应的开关信号，其中电压矢量与开关信号的对应关系与步骤(2)中相同。