[发明专利]一种a相开路故障下三相四开关变换器模型预测控制方法

摘要

本发明提出了一种a相开路故障下三相四开关变换器模型预测控制方法，步骤为：根据变换器的开关状态得到变换器的电压矢量及其对应的第一电压值；采样k时刻变换器的三相输出电流和三相电网电压，并分别变换得到静止坐标系下的电流分量和电压分量；根据第一电压值、电流分量和电压分量预测k+1时刻的第一电流值及第一目标函数和电压矢量的作用时间；再根据作用时间计算新的电压矢量及其对应的第二电压值；根据第二电压值、电流分量和电压分量预测k+1时刻的第二电流值及第二目标函数；根据第二目标函数的大小选择最优电压矢量控制下一周期变换器的输出电流。本发明利用三相四开关和双矢量模型预测控制，提高了变换器的容错运行能力，降低了电流谐波。

主权项

1.一种a相开路故障下三相四开关变换器模型预测控制方法，其特征在于，其步骤如下：S1、定义a相开路故障时三相四开关变换器的开关状态S_a、S_b、S_c，根据开关状态S_b、S_c得到双向交直流变换器有四个电压矢量V_i(S_bS_c)，其中，i＝1,2,3,4，开关状态开关状态S_b、S_c等于0或1；S2、根据步骤S1得到的电压矢量V_i(S_bS_c)对应的开关状态S_b、S_c以及变换器的直流侧电压U_dc计算电压矢量V_i(S_bS_c)对应的第一电压值u_αi和u_βi；S3、采样k时刻的变换器的三相输出电流i_a、i_b、i_c，并将三相输出电流i_a、i_b、i_c变换得到静止αβ坐标系下的电流分量分别为电流i_α和电流i_β；S4、采样k时刻的三相电网电压e_a、e_b、e_c，并将三相电网电压e_a、e_b、e_c变换得到静止αβ坐标系下的电压分量分别为电压e_α和电压e_β；S5、根据步骤S2得到的第一电压值u_αi、u_βi，步骤S3得到的电流i_α、电流i_β和步骤S4得到的电压e_α、电压e_β预测k+1时刻的第一电流值i_αi(k+1)和i_βi(k+1)；S6、根据步骤S5得到的第一电流值i_αi(k+1)和i_βi(k+1)计算电压矢量V_i(S_bS_c)对应的第一目标函数g_i，再根据第一目标函数g_i计算电压矢量V_i(S_bS_c)的作用时间；S7、根据步骤S6得到的作用时间合成新的电压矢量V_p，并根据作用时间和步骤S2得到的第一电压值u_αi、u_βi计算电压矢量V_p对应的第二电压值u_αp和u_βp，其中，p＝5,6,7,8；S8、根据步骤S7得到的第二电压值u_αp、u_βp，步骤S3得到的电流i_α、电流i_β和步骤S4得到的电压e_α、电压e_β预测k+1时刻的第二电流值i_αp(k+1)和i_βp(k+1)，并根据第二电流值i_αp(k+1)和i_βp(k+1)计算电压矢量V_p对应的第二目标函数g_p；S9、比较步骤S8得到的第二目标函数g_p的大小，选择最小的第二目标函数g_p所对应的电压矢量V_p作为最优矢量，并在下一周期将最优矢量作为三相四开关变换器输出的电压矢量。