[发明专利]电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测系统及方法

权利要求书

1.一种电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测方法，其特征是：应用于三电平VIENNA整流器，所述三电平VIENNA整流器的开关管不设置死区时间，当电网不平衡时，所述三电平VIENNA整流器的电压外环被配置为PI控制，根据所述三电平VIENNA整流器的拓扑结构，在αβ静止坐标系下利用电压和电流及其延时信号，得到VIENNA整流器并网电流的给定值，确定给定参考电压矢量，根据三相电流的方向，将三相三电平VIENNA整流器的空间电压矢量进行分区，从有限集空间电压矢量中选择一个空间电压矢量，以控制下一个开关周期中各个开关管状态，实现三电平VIENNA整流器的控制；在αβ静止坐标系下利用电压和电流及其延时90°的信号，根据控制目标，得到电流的给定值，所述控制目标是实现直流母线电压的稳定、平均单位功率因数运行、有功功率不存在波动。

2.如权利要求1所述的一种电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测方法，其特征是：所述三电平VIENNA整流器的拓扑结构具体包括与三相电网串联的L滤波器，连接L滤波器的二极管全桥电路，与二极管全桥电路各中点连接的串联的开关管组，且开关管组另一端相连，形成连接点，连在所述连接点与二极管全桥电路之间的直流侧滤波电容，开关管组中的每一相均具有串联的正接和反接的二极管，且每一相开关管组具有相通的开关驱动信号，不设置死区时间。

3.如权利要求1所述的一种电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测方法，其特征是：选择空间电压矢量的具体过程为选择最接近三电平VIENNA整流器的桥臂输出电压的参考值的空间电压矢量。

4.如权利要求1所述的一种电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测方法，其特征是：三电平VIENNA整流器的空间电压矢量，根据输入电流的极性，空间电压矢量分为六个扇区，且在每个扇区中电压矢量和电流矢量的极性必须相同。

5.如权利要求4所述的一种电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测方法，其特征是：在每个扇区中去除引起并网电流过零点畸变的电压矢量。

6.如权利要求4所述的一种电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测方法，其特征是：将每个扇区的电压矢量分成两组，当检测到上侧电容电压小于下侧电容电压时，采用使上侧电容电压增大的第一组空间电压矢量；当检测到上侧电容电压大于下侧电容电压时，采用使上侧电容电压减小的第二组空间电压矢量。

7.一种电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测控制系统，其特征是：应用于三电平VIENNA整流器，运行于处理器上，配置为执行以下指令：保证三电平VIENNA整流器的开关管不设置死区时间；当电网不平衡时，所述三电平VIENNA整流器的电压外环被配置为PI控制，根据所述三电平VIENNA整流器的拓扑结构，在αβ静止坐标系下利用电压和电流及其延时信号，得到VIENNA整流器并网电流的给定值，确定给定参考电压矢量，根据三相电流的方向，将三相三电平VIENNA整流器的空间电压矢量进行分区，从有限集空间电压矢量中选择一空间电压矢量，以控制下一个开关周期中各个开关管状态，实现三电平VIENNA整流器的控制；所述三电平VIENNA整流器的直流侧采用PI控制器，PI控制器的输出为有功功率参考值。

8.如权利要求7所述的一种电网不平衡条件下三电平VIENNA整流器模型预测控制系统，其特征是：所述三电平VIENNA整流器的拓扑结构具体包括与三相电网串联的L滤波器，连接L滤波器的二极管全桥电路，与二极管全桥电路各中点连接的串联的开关管组，且开关管组另一端相连，形成连接点，连在所述连接点与二极管全桥电路之间的直流侧滤波电容，开关管组中的每一相均具有串联的正接和反接的二极管，且每一相开关管组具有相通的开关驱动信号，不设置死区时间。