一种基于预测模型的UPS系统逆变器的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于预测模型的UPS系统逆变器的控制方法，其中，所述方法包括：分析UPS系统的逆变器的拓扑，建立所述UPS系统在离散域的数学模型，获得参考电压矢量；基于滤波器电流和负载电压对所述数学模型进行前向欧拉离散处理，获得负载电压的预测模型；将测量滤波器获得的电流以及电压矢量代入所述预测模型中，得到下一刻的电压矢量预测值；将参考电压矢量和电压矢量预测值代入目标函数中，计算获得对应的函数值；选出所述对应的函数值最小的参考电压矢量，并得到施加所述最小的参考电压矢量对应的开关信号，将所述开关信号输出作用于所述逆变器。在本发明专利技术实施例中，降低控制器设计的复杂性，提高了逆变器的工作性能。

A control method of UPS system inverter based on predictive model

【技术实现步骤摘要】
一种基于预测模型的UPS系统逆变器的控制方法
本专利技术涉及UPS系统的逆变器控制
，尤其涉及一种基于预测模型的UPS系统逆变器的控制方法。
技术介绍
UPS主要由整流器、逆变器和蓄电池三大部分组成。作为一种电力电子设备，其被广泛用作重要负载的紧急备用电源，如电脑、通讯系统、应急照明系统以及医学设备等。由于UPS应用广泛且十分重要，因此一大批研究人员专注于提升其工作性能；现如今，UPS正朝着智能化、模块化和网络化的方向发展；逆变器作为UPS的核心部分，其性能好坏直接影响到了整个UPS系统的工作表现；因此，在过去的几十年间，逆变器的控制研究获得了科研工作者的广泛关注；为了追求更加优越的性能，各种传统的控制策略被相继应用于UPS系统的逆变器中；虽然这些传统的控制方法也可以实现控制目的，但是仍然存在一些问题；例如在PI闭环控制中，系统的静动态特性取决于PI参数的调节，而参数调节在大多时候非常复杂、费时费力；就目前而言，这些传统的方法都需要一个外部调制模块来产生逆变器中电力电子器件所需要的触发脉冲，还没有相关文献提出可以省去外部模块，对逆变器控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于预测模型的UPS系统逆变器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n分析UPS系统的逆变器的拓扑，建立所述UPS系统在离散域的数学模型，获得参考电压矢量；/n基于滤波器电流和负载电压对所述数学模型进行前向欧拉离散处理，获得负载电压的预测模型；/n将测量滤波器获得的电流以及电压矢量代入所述预测模型中，得到下一刻的电压矢量预测值；/n将参考电压矢量和电压矢量预测值代入目标函数中，计算获得对应的函数值；/n选出所述对应的函数值最小的参考电压矢量，并得到施加所述最小的参考电压矢量对应的开关信号，将所述开关信号输出作用于所述逆变器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于预测模型的UPS系统逆变器的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
分析UPS系统的逆变器的拓扑，建立所述UPS系统在离散域的数学模型，获得参考电压矢量；
基于滤波器电流和负载电压对所述数学模型进行前向欧拉离散处理，获得负载电压的预测模型；
将测量滤波器获得的电流以及电压矢量代入所述预测模型中，得到下一刻的电压矢量预测值；
将参考电压矢量和电压矢量预测值代入目标函数中，计算获得对应的函数值；
选出所述对应的函数值最小的参考电压矢量，并得到施加所述最小的参考电压矢量对应的开关信号，将所述开关信号输出作用于所述逆变器。


2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述逆变器拥有8个开关状态。


3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，将所述逆变器的8个开关状态，转化成向量形式为：



其中，a＝ej(2π/3)；
因此，逆变器输出的电压向量表示为：



其中，vaN,vbN和vcN分别表示逆变器的三相输出点电位、指令侧负极N点电位之差；
同理，可得负载相电压矢量用向量表示如下：

【专利技术属性】
技术研发人员：李宇烨，李江伟，石瑞才，罗家勇，覃斌志，王成成，王朋，赵祖鑫，钟志东，黄翰民，杨鹏，王愚，李元良，鲍海波，李绍坚，雷文东，魏薇，王清成，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司南宁供电局，
类型：发明
国别省市：广西;45