[发明专利]基于单相并网逆变器的低开关损耗模型预测控制方法

权利要求书

1.一种基于单相并网逆变器的低开关损耗模型预测控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)判断参考电流的方向，根据判断结果选取逆变器开关状态；

2)获取当前开关状态下，逆变器的交流输出电压矢量；

3)根据单相并网逆变器的离散状态模型，计算并网电流预测值：

i(k)=1RTs+L[Li(k-1)+Tsv(k)-Tse(k)]]]>

式中，k表示第k个离散值，R为网侧等效电阻，i(k-1)为上一时刻的并网电流值，L为交流电抗电感量，v是逆变器交流输出电压，e是电网电压，T_s为系统采样时间；

4)获取以下电压矢量评估指标函数的最小值及其对应的电压矢量：

G1(k)＝|i^*(k)-i(k)|

式中，i^*表示参考电流；

5)计算相邻时刻的控制误差，判断该控制误差是否在限定范围内，若是，则保持前一时刻开关状态输出，若否，则选取当前时刻电压矢量评估指标函数最小值对应的开关状态输出；

6)以步骤5)获得的开关状态对逆变器进行控制。

2.根据权利要求1所述的基于单相并网逆变器的低开关损耗模型预测控制方法，其特征在于，所述步骤1)具体为：

若参考电流在正半周，则逆变器的四个开关管状态为[1 0 0 1]或[1 0 0 0]，1表示对应位置的开关管为通态，0表示对应位置的开关管为断态；

若参考电流在负半周，则逆变器的四个开关管状态为[0 1 1 0]或[0 1 0 0]。

3.根据权利要求2所述的基于单相并网逆变器的低开关损耗模型预测控制方法，其特征在于，所述逆变器的四个开关管中，开关管S₁和S₂工作在基波频率下。

4.根据权利要求1所述的基于单相并网逆变器的低开关损耗模型预测控制方法，其特征在于，所述步骤5)中，通过降损指标函数计算相邻时刻的控制误差，所述降损指标函数为：

G2＝|G1_min(k)-G1_min(k-1)|

式中，G1_min(k)是当前时刻电压矢量评估指标函数的最小值，G1_min(k-1)是当上一时刻电压矢量评估指标函数的最小值。

5.根据权利要求1所述的基于单相并网逆变器的低开关损耗模型预测控制方法，其特征在于，所述控制误差的限定范围为0.03|i^*|～0.07|i^*|。