[发明专利]一种有限集模型预测控制下的并网逆变器参数辨识方法

摘要

本发明公开了一种有限集模型预测控制下的并网逆变器参数辨识方法，其步骤包括：在简化的模型预测控制方法下，构建双电压预测误差方程，获得滤波电感及其等效电阻真实值与参数标称值之间的关系，实时地对真实的电感与电阻进行辨识，构建准确的预测模型，从而改善并网电流的质量，提高有限集模型预测控制的鲁棒性。

主权项

1.一种有限集模型预测控制下的并网逆变器参数辨识方法，其特征是，所述方法是按如下步骤进行的：步骤1：利用式(1)构建k时刻参数失配时，有限集模型预测控制下简化的并网逆变器的标称离散模型：式(1)中,V_α,β^k*是k时刻两相αβ静止坐标系下并网逆变器的最优输出电压，e_α,β^k为k时刻两相αβ静止坐标系下的电网电压，r′为标称电阻,L′为标称电感；i_{α,β_ref}^k+1为k+1时刻两相αβ静止坐标系下的参考电流,i_α,β^k为k时刻两相αβ静止坐标系下的并网电流，Ts为采样时间间隔；利用式(2)构建k时刻实际参数运行时，有限集模型预测控制下简化的并网逆变器的真实离散模型：式(2)中,V_α,β^k是k时刻两相αβ静止坐标系下并网逆变器的实际输出电压，i_α,β^k+1为k+1时刻两相αβ静止坐标系下的实际电流,r为实际电阻，L为实际电感；由式(1)和式(2)分别获得k‑1时刻两相αβ静止坐标系下并网逆变器的最优输出电压V_α,β^k‑1*以及k‑1时刻实际的两相αβ静止坐标系下并网逆变器的实际输出电压V_α,β^k‑1；步骤2：利用式(3)得到k‑1时刻两相αβ静止坐标系下最优输出电压与实际电压之差ΔV_α,β^k‑1：式(3)中，i_α,β__ref^k为k时刻两相αβ静止坐标系下的参考电流，i_α,β^k‑1为k‑1时刻两相αβ静止坐标系下的并网电流；利用式(4)得到k‑1时刻与k‑2时刻两相αβ静止坐标系下的最优电压估计误差之差Δδ_α,β^k‑1：式(4)中，i_{α,β_ref}^k‑1为k‑1时刻两相αβ静止坐标系下的参考电流，i_α,β^k‑2为k‑2时刻两相αβ静止坐标系下的并网电流；利用式(5)构建k时刻两相αβ静止坐标系下实际电感L的辨识表达式L_{α,β_est}^k：步骤3：利用式(6)得到k时刻两相αβ静止坐标系下实际电阻r的估计式R_{α,β_est}^k：步骤4：利用式(7)所示的α轴电感估计式对实际电感L进行估计，得到k时刻的α轴电感估计值L_{α_est}^k：式(7)中，L_{α_est}^k‑1为k‑1时刻的α轴电感估计值，Δδ_α^k‑1为k‑1时刻与k‑2时刻的α轴最优电压估计误差之差，i_αref^k，i_αref^k‑1分别为k时刻，k‑1时刻的α轴参考电流，i_α^k，i_α^k‑1，i_α^k‑2分别为k时刻，k‑1时刻，k‑2时刻的α轴并网电流，V_α^k‑2，V_α^k‑1分别为k‑2时刻,k‑1时刻的α轴并网逆变器的输出电压；步骤5：利用式(8)对实际电阻r进行估计，得到k时刻的电阻估计值R_est^k：式(8)中，θ为k‑1时刻的电网相角，变量A＝[1π/4,3π/4]∪[5π/4,7π/4]，变量B＝[0，1π/4]∪[3π/4,5π/4]∪[7π/4～π]；步骤6：将所述k时刻的α轴电感估计值L_{α_est}^k作为标称电感L′，将所述k时刻的电阻估计值R_est^k作为标称电阻r′并代入式(1)中，得到k时刻的标称离散模型；步骤7：将k替换为k+1后代入式(1)中，得到两步预测模型；步骤8：根据所述两步预测模型得到k+1时刻并网逆变器的最优输出电压；步骤9：根据所述最优输出电压，利用价值函数寻优方法得到获得k+1时刻的并网逆变器开关管动作信号S_a^k+1,S_b^k+1,S_c^k+1，并在延时一个周期后输出并网逆变器开关管动作信号S_a^k+1,S_b^k+1,S_c^k+1，实现对并网逆变器在k+1时刻的开关动作；步骤10：在k+1时刻，将k+1赋值给k后，返回步骤1执行。