一种三电平逆变器的改进无模型预测电流控制方法技术

本发明专利技术公开了一种三电平逆变器的改进无模型预测电流控制方法，包括以下步骤：步骤S1：测量逆变器三相负载电流，并做Clark变换；步骤S2：应用最优开关状态；步骤S3：计算上一个控制周期的最优开关状态所对应的电流差分；步骤S4：更新电流差分；步骤S5：估计当前控制周期最优开关状态对应的电流差分矢量；步骤S6：计算负载电流预测值；步骤S7：选取工频正弦电流为参考电流；步骤S8：建立代价函数；步骤S9：在逆变器27种开关状态作用下，选择一个使代价函数值最小的开关状态,本发明专利技术优点：无需依赖逆变器负载模型，可以有效减小模型失配给控制系统带来的不良影响，降低了硬件系统的设计要求。

An improved model-free predictive current control method for three-level Inverters

The present invention discloses an improved model-free predictive current control method for three-level inverters, which includes the following steps: measuring the three-phase load current of the inverters and making Clark transformation; applying the optimal switching state; (2) calculating the current difference corresponding to the optimal switching state of the previous control cycle; (4) updating the current difference; and (5) estimating the current difference. Current differential vectors corresponding to the optimal switching state of the current control cycle; 6: calculating the predicted value of load current; 7: selecting power frequency sinusoidal current as reference current; 8: establishing cost function; 9: selecting a switching state that minimizes the value of cost function under 27 switching states of the inverters, the advantages of the present invention are that it does not need to rely on the load model of the inverters. It can effectively reduce the adverse effects of model mismatch on the control system and reduce the design requirements of hardware system.

【技术实现步骤摘要】
一种三电平逆变器的改进无模型预测电流控制方法
本专利技术涉及逆变器控制
，更具体地说是三电平逆变器的无模型预测电流控制方法的

技术介绍
近年来，随着处理器计算速度的不断提高，模型预测控制MPC(ModelPredictiveControl)在电力电子变换器方面的应用受到了广大国内外学者越来越多的关注。按照控制变量的不同，MPC可以分为模型预测电流控制MPCC(ModelPredictiveCurrentControl)和模型预测直接功率控制MPDPC(ModelPredictiveDirectPowerControl)。MPCC根据不同情况获得参考电流值，然后通过模型预测控制器使输出电流跟踪参考电流。该控制方法在整个实现过程中，不使用PWM电路和PI调节器，无需调节相应参数，具有控制结构设计简单、动态响应快、控制灵活等优点。但是传统的MPCC依赖于精确的系统数学模型，尤其是对负载参数的变化极其敏感。标题为三相电压型PWM整流器模型自校正预测控制(电工技术学报，2014,29(8))的文献中提出了一种自校正MPCC策略，实时修正预测模型，有效消除了模型参数时变对控制系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三电平逆变器的改进无模型预测电流控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1：测量逆变器三相负载电流，并做Clark变换，得到两相静止αβ坐标系下的电流信号ix(k)|S(k‑1),x∈{α,β}；为了得到电流差分且避免检测到由于开关动作而产生的电流尖峰，在第k个控制周期中，负载电流应该在开关状态应用之前进行采样；ix(k)|S(k‑1)表示在开关状态S(k‑1)作用下k时刻的采样电流值；步骤S2：应用最优开关状态Sopt；步骤S3：计算上一个控制周期的最优开关状态所对应的电流差分：

【技术特征摘要】
1.一种三电平逆变器的改进无模型预测电流控制方法，其特征在于包括以下步骤：步骤S1：测量逆变器三相负载电流，并做Clark变换，得到两相静止αβ坐标系下的电流信号ix(k)|S(k-1),x∈{α,β}；为了得到电流差分且避免检测到由于开关动作而产生的电流尖峰，在第k个控制周期中，负载电流应该在开关状态应用之前进行采样；ix(k)|S(k-1)表示在开关状态S(k-1)作用下k时刻的采样电流值；步骤S2：应用最优开关状态Sopt；步骤S3：计算上一个控制周期的最优开关状态所对应的电流差分：式中，ix(k-1)|S(k-2)表示在开关状态S(k-2)作用下k-1时刻的采样电流值；步骤S4：更新电流差分：式中，Δix,pre为长度为27的数组，用于存储不同开关状态下的电流差分；步骤S5：估计当前控制周期最优开关状态Sopt对应的电流差分矢量：步骤S6：计算负载电流预测值：式中，m∈{1,2,...,27}；S1,S2,...,S27表示逆变器的27种开关状态；步骤S7：选取工频正弦电流为参考电流，计算tk+2时刻的参考电流矢量：式中，i*(k)＝I*...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，肖博文，何沁鸿，周凡，刘宇，赵晨龙，
申请(专利权)人：国网湖北省电力有限公司荆门供电公司，国家电网有限公司，国网湖北省电力有限公司钟祥市供电公司，国网湖北省电力有限公司武汉供电公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42