[发明专利]一种Vienna整流器模型预测虚拟磁链控制方法

摘要

本发明公开了一种Vienna整流器模型预测虚拟磁链控制方法，首先，采样直流侧上下电容电压，通过直流电压负反馈得到的直流电压增量经PI控制器后获得给定功率P*；再获取k时刻三相输入电流iabc与开关状态Sabc，通过虚拟磁链观测器获得当前时刻网侧电压虚拟磁链ψg，以及网侧电压相位角ωt；进而计算出线路虚拟磁链给定值ψ*s；然后，利用预测模型在线预测(k+1)时刻线路虚拟磁链ψs(k+1)；最后，通过最小化价值函数获得最优电压矢量控制开关桥，以控制线路虚拟磁链跟踪其给定值，获得期望的控制效果。本方法有效消除整流器交流侧电压传感器，降低系统成本的同时大大提高系统对网侧电压扰动的抗干扰性。

主权项

1.一种Vienna整流器模型预测虚拟磁链控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：在每一个控制周期中，采样上下电容电压(1)，利用电压PI控制器(2)实时计算整流器输入功率参考值P^*；步骤2：采样当前时刻三相输入电流i_abc与开关状态S_abc并结合直流侧电压u_dc，利用虚拟磁链观测器(3)获得当前时刻网侧电压虚拟磁链ψ_g与网侧电压相位角ωt；步骤3：根据获得的当前时刻网侧电压虚拟磁链ψ_g与网侧电压相位角ωt及输入功率参考值P^*，利用线路虚拟磁链计算模块(4)计算出线路虚拟磁链给定值ψ^*_s，；步骤4：通过比较上下电容电压大小，利用冗余短矢量预判模块(5)对冗余短矢量进行预先选择，以抑制中点电位波动；步骤5：利用预测模型(6)，在线预测下一时刻线路虚拟磁链ψ_sd(k+1)；步骤6：根据整流器控制目标构建价值函数g：式中，和为线路虚拟磁链给定值在dq坐标系下的分量；ψ_sd(k+1)和ψ_sq(k+1)为下一时刻线路虚拟磁链ψ_s(k+1)在dq坐标系下的分量；利用最优矢量选择模块(7)对价值函数进行优化并选取最优电压矢量，将最优电压矢量相应的开关状态送入开关桥(8)控制系统。