【技术实现步骤摘要】
三相VIENNA整流器的无网压传感器的预测控制方法
本专利技术属于电力电子变换
，特别的涉及一种三相VIENNA整流器的无网压传感器的预测控制方法。
技术介绍
VIENNA整流器是一种三电平拓扑，与两电平整流器相比，该型整流器谐波含量更低、效率更高。与传统三电平整流器相比，该型整流器所需要的开关器件更少，开关管所承受的应力低，也不需要设置死区时间。具有功率开关承受电压应力低、功率开关数量少、功率密度大、输入电流谐波含量少、对各种类型的PFC控制方法均具有良好的适应性的优点，因此在功率因数校正技术研究中得到了广泛的应用。目前，三相VIENNA整流器控制策略主要分为电流控制和功率控制两大类。其中电流控制又可分为直接电流控制和间接电流控制，前者以网侧电流作为反馈和被控量形成电流闭环，后者无电流环，但两者都需采集电网电压形成电压环。而功率控制需提取电网电压基波幅值、相位等信息来控制网侧有功、无功功率，从而实现直流侧输出电压恒定、单位功率因数运行等控制目标。由此可见，现有的各控制策略都依赖于电网电压信息的正确提取。而在实...
【技术保护点】
1.一种三相VIENNA整流器的无网压传感器的预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、对三相VIENNA整流器在三相静止坐标系中的数学模型进行Clarke变换，建立两相静止坐标系下三相VIENNA整流器的数学模型：/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种三相VIENNA整流器的无网压传感器的预测控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、对三相VIENNA整流器在三相静止坐标系中的数学模型进行Clarke变换，建立两相静止坐标系下三相VIENNA整流器的数学模型：
其中，三相VIENNA整流器在三相静止坐标系中的数学模型为：
式中：Ea、Eb、Ec分别为三相静止坐标系下A、B、C相的电网电压；ia、ib、ic分别为三相静止坐标系下A、B、C相的电感电流；L为滤波电感；R为滤波电感和线路的等效电阻；Vao、Vbo、Vco分别表示A、B、C相交流侧与直流侧电容中性点o之间的电压；VoN表示o与电源中性点N之间的电压；Eα、Eβ、iα和iβ分别为两相静止坐标系下的电网电压和交流侧电感电压；Vα和Vβ为两相静止坐标系下交流侧电压分量；
S2、采用虚拟磁链算法估算电网电压：
S3、采用二阶低通滤波器取代步骤S2中的积分项，其传递函数如下：
式中：ωc为截止频率；
S4、在一个采样周期内对电流微分量进行离散化：
将上式代入两相静止坐标系下三相VIENNA整流器的数学模型，得到：
式中：Ts为三相VIENNA整流器的采样周期，且远小于电网基波周期；RTs乘积项较小，可忽略；和分别为k+1时刻iα和iβ的预测值，以功率跟踪误差最小确定和求得交流侧电压矢量Vα、Vβ，得到空间矢量调制信号；其中，和为：
式中：Pref和Qref为瞬时功率参考值；P和Q为瞬时功率；||E||＝ω||ψ||，||ψ||为对ψ求模，ψ＝∫Edt为电网虚拟磁链。
2.如权利要求1所述的三相VIENNA整流器的无网压传感器的预测控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
S5、采用二步预测法补偿信号延迟，得到在两相静止坐标系下的期望交流侧电压矢量预测值和
式中：和分别为k+2时刻iα和iβ的预测值：
式中：Q*、P*、E*、和分别为Q、P、E、Eα和Eβ在k+1时刻的预测值。
3.如权利要求2所述的三相VIENNA整流器的无网压传感器的预测控制方法，其特征在于，还包括如下步骤：
S6、以下一周期中点位置的电网电压预测值E(k+1/2)作为电网电压预测值E*，确定期望交流侧电压矢量Vα、Vβ，具体步骤为：
根据三阶拉格朗日插值法推导下一周期中点位置电压：
式中：x0＝k-2、x1＝k-1、x2＝k、x＝k+1/2；
代入后化简得到：
4.如权利要求2所述的三相VIENNA整流器的无网压传感器的预测控制方法，其特征在于，所述步骤S4中，k+1时刻iα和iβ的预测值和采用如下步骤得到：
技术研发人员：李山，苏新柱，郭强，肖蕙蕙，陈岚，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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