[发明专利]三电平并网逆变器有限控制集模型预测定频方法

权利要求书

1.一种三电平并网逆变器有限控制集模型预测定频方法，其特征在于，根据三电平并网逆变器的数学离散模型基于无差拍原理的扇区分区方法预测得到最优开关矢量与占空比优化矢量，即非零电压矢量与零电压矢量，再按开关切换次数最小原则，使这两个矢量分别以最优矢量时间作用于逆变器，使得并网电流跟踪给定值；在每个控制周期中，从待输出电压矢量中遴选代价函数取值最小的电压矢量；

所述的基于无差拍原理的扇区分区方法是指：通过变形式：并用i_ref(k+1)代替i(k+1)，则得到即当想要在对下一个采样周期时，使并网电流矢量达到i_ref(k+1)，则需要逆变器输出参考电压矢量u(k+1)＝u_ref(k+1)，使并网电流从i(k)增加△i_L＝L*△u_L(k+1)/T_s达到i_ref(k+1)，其中u_L(k+1)是电感上的电压矢量；当逆变器输出的矢量是与u_ref(k+1)的幅值与相角接近的逆变器最优开关矢量，则也能使并网电流矢量接近i_ref(k+1)；

所述的开关切换次数最小原则是指：先让最优开关矢量作用，后让占空比优化矢量作用，即首先输出与参考电压矢量u_ref(k+1)的幅值和相角最接近的逆变器最优开关矢量，并使其作用T₁时间，然后再输出与其绑定的开关切换次数最小的占空比优化矢量，并使其作用T₀时间，则能够让并网电流i(k)先增加△i_L1，再增加△i_L0达到i_L10(k+1)，使其更接近于i_ref(k+1)，上一次控制周期使用的占空比优化矢量与这一次将要使用的占空比优化矢量一样，则应该先让占空比优化矢量作用，再让最优开关矢量作用，以降低开关频率。

2.根据权利要求1所述的三电平并网逆变器有限控制集模型预测定频方法，其特征是，所述的三电平并网逆变器的数学离散模型为：其中：i(k+1)、u(k+1)、e(k+1)分别为系统第k个采样周期对k+1时刻，即对下一个采样周期，并网电流矢量、逆变器输出电压矢量及电网矢量的预测；i(k)为系统第k个采样周期时的并网电流矢量，T_s为采样时间，L为电感，R为寄生电阻。

3.根据权利要求1或2所述的三电平并网逆变器有限控制集模型预测定频方法，其特征是，根据无差拍原理，当三电平并网逆变器在下一时刻能够达到并网电流参考值i_ref(k+1)，则用i_ref(k+1)代替i(k+1)，则逆变器输出电压矢量的预测为其中：T_s为采样时间，L为电感，R为寄生电阻，当逆变器输出参考电压矢量u(k+1)＝u_ref(k+1)时，能够使得并网电流矢量在下一个采样周期达到i_ref(k+1)；当逆变器输出的矢量是与u_ref(k+1)的幅值与相角接近的逆变器最优开关矢量，则也能使并网电流矢量接近i_ref(k+1)。