System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法技术_技高网
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一种LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法技术

技术编号:40427594 阅读:7 留言:0更新日期:2024-02-20 22:48
本发明专利技术提供一种LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,提供参数观测器、预测模型、代价函数,结合三相LCL型并网逆变器各项参数,综合考虑并网逆变器谐波和谐振尖峰抑制、提升电流跟踪效果的基础上进行控制策略改进,提出了一种LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法。通过设计所述电感参数观测器与两步预测多状态变量控制技术进一步提高MPC控制策略精度,在使得谐波满足电网要求的同时显著抑制谐振尖峰,电流跟踪效果良好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源控制,尤其涉及一种lcl型并网逆变器多变量两步预测控制的方法。


技术介绍

1、基于可再生能源的分布式发电系统是大规模开发可再生能源的主要方式,而并网逆变器作为发电系统的重要组成部分,将直流电能转化为高质量的交流电能送入电网,因此并网逆变器的性能优劣对电网的运行具有重要的影响,需对其并网电流谐波进行抑制,提出相应控制策略以提升系统稳定性。

2、现有技术主要围绕lcl型并网逆变器的控制技术、谐振尖峰阻尼方法展开,采用电容电流反馈有源阻尼的lcl型并网逆变器,或者将模型预测控制的多变量控制结构结合自适应陷波器抑制谐振的混合有源功率滤波器,并通过此种方法改善并网电流质量与模型预测控制策略的动态响应性能。现有技术主要针对并网逆变器的谐振(lcl滤波器的频率响应在谐振频率处存在谐振尖峰)问题或者谐波(相对低频的差模噪声信号)进行考虑和设计。但是,并未考虑基于mpc控制的lcl型并网逆变器模型预测偏差问题,没有考虑模型预测控制存在的模型参数不匹配、数字控制延时问题,都是针对电流谐波总畸变率、并网电能质量等指标进行优化,而模型预测控制在电流跟踪控制中受数字控制方法与系统参数影响大,容易导致预测偏差变大与电流跟踪效果恶化。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种用于解决上述问题的一种lcl型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,解决模型参数不匹配、稳定性差的问题。

2、本专利技术提供一种lcl型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,包括以下步骤:

3、s1、提供三相lcl型并网逆变器,采样获取k时刻的三相逆变器侧电流、电容电压、网侧电流并进行clark变换,得到两相静止坐标系下的三相逆变器侧电流、电容电压、网侧电流;

4、其中,定义所述三相逆变器侧电流、所述电容电压及所述网侧电流分别为、及,定义所述两相静止坐标系下k时刻的三相逆变器侧电流、电容电压及所述网侧电流分别为、及;

5、s2、提供电感参数观测器及预测模型,将所述、所述及所述,输入所述电感参数观测器中,计算逆变器侧电感和网侧电感的数值并送入所述预测模型,实时更新所述预测模型;

6、s3、提供不同开关状态对应的8个逆变器侧输出电压矢量,以及测得的并网电压,通过更新后的所述预测模型分别计算得到8个k+2时刻的逆变器侧电流预测值,电容电压预测值,网侧电流预测值;

7、其中,定义所述逆变器侧输出电压矢量为,所述并网电压为,所述k+2时刻的逆变器侧电流预测值,所述k+2时刻的电容电压预测值及所述k+2时刻的网侧电流预测值分别为、及;

8、s4、提供参考值计算模块,计算得k+2时刻逆变器侧电流参考值、电容电压参考值、并网电流参考值;

9、其中,定义所述k+2时刻逆变器侧电流参考值、所述k+2时刻电容电压参考值及所述k+2时刻并网电流参考值分别为、及;

10、s5、提供代价函数,将计算得到的所述、所述、所述、所述、所述及所述代入所述代价函数,进行最优输出电压矢量评估;

11、s6、提供逆变器控制,选择使所述代价函数最小的输出开关状态应用到k+1时刻的所述逆变器控制上;

12、s7、进入k+1时刻,重复进行上述步骤。

13、与现有技术相比,本专利技术根据lcl型并网逆变器数学模型,在理论分析的基础上考虑到实际过程中的模型参数不匹配情况,提出设计所述电感参数观测器对电感参数进行实时观测,并送入所述预测模型中进行电感参数校正,提高系统在参数扰动情况下的稳定性。针对谐振尖峰问题进行解决,提出多变量控制策略,将电容电压控制变量引入到所述代价函数中,抑制谐振频率段的谐波对并网逆变器的性能影响,并针对数字控制延时问题,采用两步预测控制方式进行延时补偿。通过设计所述电感参数观测器与两步预测多状态变量控制技术进一步提高mpc控制策略精度,在使得谐波满足电网要求的同时显著抑制谐振尖峰,电流跟踪效果良好。

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【技术保护点】

1.一种LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,所述S2还包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,所述S21还包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,k+1时刻存在的并网电流预测误差与逆变器侧电流预测误差计算公式如下:

5.根据权利要求2所述的LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,所述S23中k+2时刻存在的并网电流预测误差与逆变器侧电流预测误差计算公式如下:

6.根据权利要求2所述的LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,所述预测模型公式如下:

7.根据权利要求6所述的LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,根据所述预测模型,得出k+2时刻最终的所述预测模型公式:

8.根据权利要求6所述的LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,系数G、H1和H2的计算公式如下:

9.根据权利要求1所述的LCL型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,所述代价函数对应的计算公式如下:

...

【技术特征摘要】

1.一种lcl型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的lcl型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,所述s2还包括以下步骤:

3.根据权利要求2所述的lcl型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,所述s21还包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的lcl型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,k+1时刻存在的并网电流预测误差与逆变器侧电流预测误差计算公式如下:

5.根据权利要求2所述的lcl型并网逆变器多变量两步预测控制的方法,其特征在于,所述s23中k...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘艺涛陈泽荣苑超超尹健
申请(专利权)人:深圳大学
类型:发明
国别省市:

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