一种单相PWM整流器电压外环预测控制方法、装置和单相PWM整流器制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种单相PWM整流器电压外环预测控制方法、装置和单相PWM整流器，该方法包括：采集k时刻单相NPC三电平PWM整流器的状态信息，所述状态信息包括，网侧电流、网侧电压及直流侧电流；根据单相NPC三电平PWM整流器的状态信息，获取单相NPC三电平PWM整流器的电位同步信号；在电位同步信号下，构建单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型；基于单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型，预测出k+1时刻单相NPC三电平PWM整流器的功率和电流的参考值。该控制方法动态响应快，稳态性能好，物理意义明确，易于参数设计。易于参数设计。易于参数设计。

【技术实现步骤摘要】
一种单相PWM整流器电压外环预测控制方法、装置和单相PWM整流器


[0001]本专利技术属于电力电子领域，尤其涉及一种单相PWM整流器电压外环预测控制方法、装置和单相PWM整流器。

技术介绍

[0002]单相NPC三电平PWM整流器是可再生能源等应用中的关键设备，例如高速铁路电气牵引系统。可实现电能的双向流动，在交流和直流输出端之间保持高功率因数和较小的电流畸变。目前电压外环普遍采用PI控制器获得参考功率或者参考电流，对于内环采用预测控制等控制策略时，外环参数设计缺乏理论依据，导致参数设计困难。
[0003]因此，对于单相NPC三电平PWM整流器电压外环控制方法研究具有重要意义。

技术实现思路

[0004]针对上述现有技术存在的缺点，本专利技术提供了一种单相NPC三电平PWM整流器电压外环预测控制方法、装置和单相PWM整流器，其可有效实现物理意义明确的外环设计方法，实现单相NPC三电平PWM整流器电压外环预测控制。
[0005]第一方面，本专利技术提供的单相NPC三电平PWM整流器电压外环预测控制方法，该方法包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单相NPC三电平PWM整流器电压外环预测控制方法，其特征在于：该方法包括：采集k时刻单相NPC三电平PWM整流器的状态信息，所述状态信息包括，网侧电流、网侧电压及直流侧电流；根据单相NPC三电平PWM整流器的状态信息，获取单相NPC三电平PWM整流器的电位同步信号；在电位同步信号下，构建单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型；基于单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型，预测出k+1时刻单相NPC三电平PWM整流器的功率和电流的参考值。2.根据权利要求1所述的单相NPC三电平PWM整流器电压外环预测控制方法，其特征在于：所述根据单相NPC三电平PWM整流器的状态信息，获取单相NPC三电平PWM整流器的电位同步信号，包括：根据单相NPC三电平PWM整流器的状态信息，采用二阶广义积分器构建出正交信号；建立正交信号和网侧电压之间的传递函数；根据传递函数得出正交信号；正交信号通过PLL得到网侧电压的电位同步信号。3.根据权利要求1所述的单相NPC三电平PWM整流器电压外环预测控制方法，其特征在于：所述在电位同步信号下，构建单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型，包括：根据瞬时功率理论，定义出两相旋转坐标系下的瞬时有功功率和无功功率；通过锁相环将电网电压u
m
固定在d轴上，得出有功功率和无功功率的值与；建立电网电流与两相旋转坐标系中电流d轴和q轴分量的关系；根据得出的有功功率和无功功率值与两相旋转坐标系中电流d轴和q轴分量的关系，换算得出单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型。4.根据权利要求3所述的单相NPC三电平PWM整流器电压外环预测控制方法，其特征在于：所述单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型为：其中，所述p
g
为有功功率值，q
g
为无功功率值，u
d
为d轴电压分量。5.根据权利要求1所述的单相NPC三电平PWM整流器电压外环预测控制方法，其特征在于：所述基于单相NPC三电平PWM整流器功率和电流的数学模型，预测出k+1时刻单相NP...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭国俊，张旭，吴翔，张伟锋，
申请(专利权)人：徐州中矿大传动与自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：