基于扩展z变换的电流预测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于扩展z变换的电流预测方法及装置。该方法包括：对调制波加载的第一时刻对应的四象限变流器的第一电流进行z变换和扩展z变换，得到z变换结果和扩展z变换结果；建立z变换结果与扩展z变换结果的关联关系，并根据关联关系得到差分方程，差分方程用于指示第一时刻对应的第一电流、第二时刻对应的第二电流以及中间时刻对应的中间电流的关联关系；根据差分方程、第一电流和中间电流，预测第二电流，并根据第二电流计算调制波加载的第二时刻对应的调制波的幅值和相位，以控制四象限变流器的交流侧的电流输出。本发明专利技术解决了传统控制方法中由于开关频率降低带来的控制延时过长的问题，实现了对下一次调制波加载时刻对应电流的预测。

Current prediction method and device based on extended Z transform

The invention provides a current prediction method and device based on an extended Z transform. The method includes: Z transform and extended Z transform first current four quadrant converter first moment modulation of the wave loading corresponding to the obtained results of Z transformation and extended Z transform results; relationship established Z transform results with extended Z transform results, and get the difference equation according to the relations, the differential equation for the association the relationship between the first and second current current time indicating the first moment corresponding to the corresponding second current and intermediate times corresponding; according to the difference equation, the first current and intermediate current, forecast second current amplitude and phase modulation wave and power flow calculation based on second modulation wave loading time second corresponding to the output AC current. The lateral control of four quadrant converter. The invention solves the problem that the control delay caused by the reduction of the switching frequency is too long in the traditional control method, and the prediction of the corresponding current at the loading time of the next modulation wave is realized.

【技术实现步骤摘要】
基于扩展z变换的电流预测方法及装置
本专利技术涉及电气设备控制技术，尤其涉及一种基于扩展z变换的电流预测方法及装置。
技术介绍
四象限变流器由于其交流侧功率因数可调、谐波电流小及能量双向流动性等优点，被广泛应用在电力机车及动车组牵引变流系统交-直-交的整流环节、电力系统有源滤波与谐波补偿和风力发电等系统中。四象限变流器的控制方法主要在于对交流电流的控制，主要分为间接电流控制和直接电流控制。由于直接电流控制具有更好的动态性能，目前直接电流控制应用的更为广泛。通常在直接电流控制中引入交流电流反馈，参与交流电流的控制。越来越多的领域会要求增大四象限变流器的功率。当四象限变流器的功率增大时，绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)器件的电压和功率随之增大。受高压大功率IGBT器件开关损耗及温升制约，需要降低四象限变流器的开关频率。传统控制方法中，需要对四象限变流器输出的直流电压和电网侧的交流电流进行采样，在采样之后根据采样电流才能得到交流电流反馈值，再根据交流电流反馈值计算出调制波，且计算出的调制波需要在下一个载波的波峰和波谷处才能加载。因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于扩展z变换的电流预测方法，其特征在于，包括：对调制波加载的第一时刻对应的四象限变流器的第一电流进行z变换和扩展z变换，得到所述z变换结果和所述扩展z变换结果，其中，所述第一电流为电网侧的交流电流的基波成分，且所述调制波加载位置对应载波的波峰或波谷，所述z变换结果用于表征所述第一电流和第二电流的对应关系，所述第二电流为预测的所述调制波加载的第二时刻对应的四象限变流器的电流，所述第二时刻与所述第一时刻之间的时长为半个载波周期，所述扩展z变换结果用于表征中间电流、所述第一电流与所述第二电流的对应关系，所述中间电流为所述第一时刻与所述第二时刻之间的中间时刻对应的电流，所述中间电流为所述电网侧的...

【技术特征摘要】
1.一种基于扩展z变换的电流预测方法，其特征在于，包括：对调制波加载的第一时刻对应的四象限变流器的第一电流进行z变换和扩展z变换，得到所述z变换结果和所述扩展z变换结果，其中，所述第一电流为电网侧的交流电流的基波成分，且所述调制波加载位置对应载波的波峰或波谷，所述z变换结果用于表征所述第一电流和第二电流的对应关系，所述第二电流为预测的所述调制波加载的第二时刻对应的四象限变流器的电流，所述第二时刻与所述第一时刻之间的时长为半个载波周期，所述扩展z变换结果用于表征中间电流、所述第一电流与所述第二电流的对应关系，所述中间电流为所述第一时刻与所述第二时刻之间的中间时刻对应的电流，所述中间电流为所述电网侧的交流电流的采样电流；建立所述z变换结果与所述扩展z变换结果的关联关系，并根据所述关联关系得到差分方程，所述差分方程用于指示第一时刻对应的第一电流、第二时刻对应的第二电流以及中间时刻对应的中间电流的关联关系；根据所述差分方程、所述第一电流和所述中间电流，预测所述第二电流，并根据所述第二电流计算所述调制波加载的第二时刻对应的调制波的幅值和相位，以控制所述四象限变流器的交流侧的电流输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中间时刻为所述电网侧的交流电流的波形与基波波形的相交时刻。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述电网侧的交流电流的基波成分is(t)的表达式如公式一所示：is(t)＝sinωt公式一。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对调制波加载的第一时刻对应的四象限变流器的第一电流进行z变换和扩展z变换，得到所述z变换结果和所述扩展z变换结果，包括：通过如下公式二得到所述z变换结果Is(z)：通过如下公式三得到所述扩展z变换结果Is(z,m)：其中，Is(z)为所述z变换结果，Is(z,m)为所述扩展z变换结果，ω为所述电网侧的交流电流的角频率，ω＝100πrad/s，Ts为所述半个载波周期，m为所述中间时刻占用所述半个载波周期的比值，0<m<1。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张钢，刘志刚，牟富强，钱江林，魏路，漆良波，吕海臣，邱瑞昌，杜军，路亮，陈杰，孙星亮，
申请(专利权)人：北京千驷驭电气有限公司，北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11