[发明专利]一种LC滤波型逆变器预测控制方法及系统

权利要求书

1.一种LC滤波型逆变器预测控制方法，其特征在于，包括：

建立LC滤波型逆变器在静止坐标系中的数学模型，根据所述LC滤波型逆变器的三相开关管状态得到其八个输出电压基本矢量，基于八个所述输出电压基本矢量，合成十二个输出电压虚拟矢量；

获取电容电压梯度模型，在k时刻采样的电容电压梯度表示为：

；

其中，为静止坐标系下时刻的电容电压梯度，为静止坐标系下k时刻的电容电压，为静止坐标系下时刻的电容电压；

重构LC滤波型逆变器的状态空间方程，结合时刻输出电压基本矢量的作用时间，实现时刻的电容电压梯度的实时更新，将实时更新获得的电容电压梯度与输出电压基本矢量相对应，并存储在显示查找表中；

根据时刻的电容电压梯度，获得时刻的所述输出电压虚拟矢量中各所述输出电压基本矢量的作用时间；

根据时刻的各所述输出电压基本矢量的作用时间预测时刻的电容电压，将预测出的电容电压分别代入价值函数进行评估，选择使价值函数值最小的所述输出电压虚拟矢量作为最优矢量应用在下一个控制周期。

2.根据权利要求1所述的LC滤波型逆变器预测控制方法，其特征在于，对时刻的电容电压进行预测。

3.根据权利要求1所述的LC滤波型逆变器预测控制方法，其特征在于，所述LC滤波型逆变器在静止坐标系中的数学模型为：

；

其中，L_i为逆变器侧滤波电感，C为滤波电容，i_i为静止坐标系下的逆变器侧的电感电流矢量，v_i为静止坐标系下的逆变器侧的输出电压基本矢量，v_c为静止坐标系下的电容电压，i_o为静止坐标系下的负载侧输出电流矢量，t为时间。

4.根据权利要求3所述的LC滤波型逆变器预测控制方法，其特征在于，八个所述输出电压基本矢量通过以下方式合成十二个所述输出电压虚拟矢量：

；

其中，其中，v_sj为合成的输出电压虚拟矢量，j=1，2，…，12；v_m和v_n分别为合成输出电压虚拟矢量中的第一个输出电压基本矢量和第二个输出电压基本矢量；t_1,vm和t_2,vn分别为输出电压基本矢量v_m和v_n的作用时间；T_s为控制周期。

5.根据权利要求4所述的LC滤波型逆变器预测控制方法，其特征在于，每个所述输出电压基本矢量的作用时间的计算公式为：

；

其中，G_vn和G_vm分别为输出电压基本矢量v_m和v_n对应的价值函数值。

6.根据权利要求5所述的LC滤波型逆变器预测控制方法，其特征在于，输出电压基本矢量v_n和v_m在k时刻的电容电压梯度分别为：

；

；

其中，为时刻的输出电压基本矢量，为时刻的输出电压基本矢量，为时刻的输出电压基本矢量，为时刻的输出电压基本矢量，为输出电压基本矢量v_m对应的时刻的电容电压梯度，为输出电压基本矢量v_n对应的时刻的电容电压梯度。

7.根据权利要求6所述的LC滤波型逆变器预测控制方法，其特征在于，剩余的输出电压基本矢量v_y与输出电压基本矢量v_m之间的关系为：

；

其中，为时刻的输出电压基本矢量，为时刻的输出电压基本矢量，为输出电压基本矢量v_y对应的时刻的电容电压梯度，且y≠m、y≠n。