[发明专利]一种三相四开关整流器直接功率控制的模型预测控制方法

权利要求书

1.一种三相四开关整流器直接功率控制的模型预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)通过整流系统的电流霍尔传感器和电压霍尔传感器分别测出三相电流i_a^k,i_b^k,i_c^k，电容电压u₁^k,u₂^k和线电压e_ab^k,e_ac^k；并通过线电压计算电网相电压e_a^k,e_b^k,e_c^k，上标k表示采样时刻；

(2)通过测量的电容电压u₁^k,u₂^k计算四个电压矢量V₁,V₂,V₃,V₄当前时刻的值，通过电网相电压e_a^k,e_b^k,e_c^k计算电网电压矢量通过相电流i_a^k,i_b^k,i_c^k计算电流矢量的值，其中四种开关组合为00,10,11,01，V₁,V₂,V₃,V₄依次为四种开关组合00,10,11,01对应的电压矢量；

(3)根据整流器的数学模型，预测四个电压矢量k+1时刻对应电流矢量和电网电压矢量

(4)根据该预测电流计算出k+1时刻无功功率Q_in^k+1和有功功率P_in^k+1的预测值；

(5)通过整流器数学模型将电容电压的均压控制转化为对中性点连接相的电流控制；

(6)根据无功功率，有功功率和中性点连接相电流的预测值求取所述每一种开关组合对应的电压矢量对应的代价函数值，取使得代价函数最小J_i的电压矢量为最优的电压矢量；

(7)施加最优电压矢量对应的开关信号，其中电压矢量与开关信号的对应关系与步骤(2)中相同。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中通过线电压e_ab^k,e_ac^k计算电网相电压e_a^k,e_b^k,e_c^k，具体为：

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中通过测量的电容电压u₁^k,u₂^k计算四种开关组合对应的电压矢量V₁,V₂,V₃,V₄当前时刻的值，具体为：

开关组合00对应的电压矢量V₁＝2·u₂^k/3；

开关组合10对应的电压矢量

开关组合11对应的电压矢量

开关组合01对应的电压矢量V₄＝-2·u₁^k/3；

所述步骤(2)中利用电网相电压e_a^k,e_b^k,e_c^k计算电网电压矢量具体为：