一种T型三电平并联有源电力滤波器无模型预测控制方法
摘要文本
本发明提供一种T型三电平并联有源电力滤波器无模型预测控制方法，属于电力系统的自动化领域。为了克服T型三电平并联有源电力滤波器(3LT²SAPF)在采用模型预测控制时的缺陷，采用线性拟合无模型预测控制方法(SMFPC)。本发明通过线性拟合的方法，先分析开关矢量之间的关系，建立了用于谐波电流跟踪的每个开关矢量的电流误差矩阵，并设计中点电压和直流母线电压的成本函数，输出最佳的开关矢量，直接对电路进行控制。本发明的优点在于能够在参数失配或电路位置情况下采用模型预测控制，保证网侧电流、中点电压和直流母线电压的稳定。与传统的模型预测控制方法相比，本发明明显提高了系统的鲁棒性，并能实时对系统进行控制，系统电流质量提高。 （来自 马克数据网）
申请人信息
- 申请人:电子科技大学
- 申请人地址:611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
- 发明人: 电子科技大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种T型三电平并联有源电力滤波器无模型预测控制方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410254177.8 |
| 申请日 | 2024/3/6 |
| 公告号 | CN117833248A |
| 公开日 | 2024/4/5 |
| IPC主分类号 | H02J3/01 |
| 权利人 | 电子科技大学 |
| 发明人 | 王雪纯 |
| 地址 | 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号 |
专利主权项内容
1.一种T型三电平并联有源电力滤波器无模型预测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：采样；使用传感器对电压值、电流值和开关状态进行采样，得到上侧电容器的电压、下侧电容器的电压/>、电容电流/>、机侧电流/>、开关矢量组/>，包括27个开关矢量/>、直流母线电压/>；步骤S2：计算电流差分值；
；
；其中表示/>时刻dq轴上的机侧电流差分，/>表示k时刻下的开关矢量组，/>表示此前在开关矢量/>作用下存储在微处理器存储器中的电流差分值，然后根据上式进行更新电流差分值；步骤S3：更新电流差分矩阵：
；其中表示在开关矢量/>作用下dq轴上的机侧电流差分；步骤S4：遍历27种开关矢量，计算每种开关矢量下的电流值，并对开关矢量进行分类，得到N个开关矢量类别组；步骤S5：计算不同开关矢量类别组下的预测值和成本函数，选择最优开关矢量控制T型三电平并联有源电力滤波器，具体如下：首先计算不同开关矢量下中点电压的预测值和成本函数，从每一个开关矢量类别组中选择/>组成本函数最小的开关矢量，形成新开关矢量组/>，计算公式为：
；
；其中，表示在k+1时刻的中点电压预测值， k-1时刻下的开关矢量/>表示为；/>是三相机侧电流在k时刻下的预测值，通过电流预测公式得到；/>为k时刻下的上侧电容器的电压，/>为k时刻下的下侧电容器的电压，为k时刻下的电容电流；/>为中点电压成本函数，/>为中点电压/>的参考值；然后计算新开关矢量组中不同开关矢量下的机侧电流/>的预测值和成本函数，从新的开关矢量组/>中选择/>组成本函数最小的开关矢量，形成最优开关矢量组/>，计算公式为：
；
；其中，表示/>时刻机侧电流/>在开关矢量/>作用下的预测值，/>表示/>时刻机侧电流/>的参考值；/>为机侧电流成本函数；最后计算最优开关矢量组中每个开关矢量所对应直流母线电压/>的成本函数，选择成本函数最小值对应的开关矢量直接控制T型三电平并联有源电力滤波器，计算式为：
；
；其中，为k+1时刻下的直流母线预测电压，/>表示k时刻直流母线电压的值，/>为直流母线参考电压；/>为直流母线电压成本函数。