[发明专利]一种电压源逆变器模型预测的共模电压抑制方法

摘要

本发明公开了一种电压源逆变器模型预测的共模电压抑制方法，该方法包括：计算电压源逆变器目标电压矢量及确定备选的电压矢量并组成集合，计算电压矢量集合中每个电压矢量的电压值u_αi及u_βi，采集电压源逆变器当前周期电流i_a、i_b及i_c并变换为i_α、i_β，根据i_α、i_β、电压矢量集合中每个电压矢量的电压值u_αi及u_βi，计算下一周期的每个电压矢量的预测电流值i_αi、i_βi，并利用目标函数计算每个电压矢量的g_i值；确定最小值g_i对应的电压矢量。因此，本发明实施例提供的电压源逆变器模型预测的共模电压抑制方法，同时使用零电压矢量和非零电压矢量进行预测电流计算，在使用零电压矢量来减小电流畸变率的同时，通过选择奇电压矢量和偶电压矢量，达到了减小共模电压变化率的目标。

主权项

1.一种电压源逆变器模型预测的共模电压抑制方法，其特征在于，包括：S1，根据设定的电压源逆变器输出角频率ω，根据公式θ＝∫ωdt计算所述电压源逆变器的输出角度θ；S2，根据所述电压源逆变器的输出电流指令及所述输出角度θ，按照以下公式计算所述电压源逆变器当前周期静止αβ坐标系下的输出电流指令及S3，根据所述输出角度θ、输出角频率ω、所述输出电流指令及按照以下公式计算所述电压源逆变器下一周期静止αβ坐标系下的输出电流指令及其中，所述T_s为所述电压源逆变器的控制周期；S4，根据所述输出电流指令及按照以下公式计算所述电压源逆变器下一周期的目标电压矢量及其中，所述L为电压源逆变器输出的负载电感，R为电压源逆变器输出的负载电阻；S5，根据所述目标电压矢量及按照以下公式计算所述目标电压矢量的角度θ_u：S6，根据所述角度θ_u，计算所述角度θ_u所在的扇区M：当时，记M＝1；当时，记M＝2；当时，记M＝3；当时，记M＝4；当时，记M＝5；当时，记M＝6；S7，根据所述电压源逆变器的开关状态S_a、S_b、S_c，确定所述电压源逆变器输出的电压矢量V(S_aS_bS_c)；其中，所述开关状态S_a、S_b、S_c等于0或1；若S_a＝0，S_b＝0，S_c＝0，记电压矢量为V₀(000)；若S_a＝1，S_b＝0，S_c＝0，记电压矢量为V₁(100)；若S_a＝1，S_b＝1，S_c＝0，记电压矢量为V₂(110)；若S_a＝0，S_b＝1，S_c＝0，记电压矢量为V₃(010)；若S_a＝0，S_b＝1，S_c＝1，记电压矢量为V₄(011)；若S_a＝0，S_b＝0，S_c＝1，记电压矢量为V₅(001)；若S_a＝1，S_b＝0，S_c＝1，记电压矢量为V₆(101)；若S_a＝1，S_b＝1，S_c＝1，记电压矢量为V₇(111)；其中，S_a＝1表示电压源逆变器a相桥臂上管导通，下管关断；S_a＝0表示电压源逆变器a相桥臂上管关断，下管导通；S_b＝1表示电压源逆变器b相桥臂上管导通，下管关断；S_b＝0表示电压源逆变器b相桥臂上管关断，下管导通；S_c＝1表示电压源逆变器c相桥臂上管导通，下管关断；S_c＝0表示电压源逆变器c相桥臂上管关断，下管导通；S8，根据所述角度θ_u所在的扇区M，确定备选的所述电压矢量，多个备选的所述电压矢量组成一个电压矢量集合，其中：当M＝1，或M＝3，或M＝5时，选择备选电压矢量V₀(000)、V₁(100)、V₃(010)、V₅(001)构成一个电压矢量集合；当M＝2，或M＝4，或M＝6时，选择备选电压矢量V₂(110)、V₄(011)、V₆(101)、V₇(111)构成一个电压矢量集合；S9，根据所述电压矢量集合，按照以下公式计算所述电压矢量集合中的每个电压矢量的电压值u_αi及u_βi，当M＝1，或M＝3，或M＝5时，i＝0，1，3，5，当M＝2，或M＝4，或M＝6时，i＝2，4，6，7：其中，U_dc为电压源逆变器的直流侧电压；S_ai，S_bi，S_ci代表第i个电压矢量所对应的开关状态；S10，采集所述电压源逆变器当前周期三相电流i_a、i_b及i_c，并进行坐标转换，得到：S11，根据所述i_α、i_β、所述电压矢量集合中的每个电压矢量的电压值u_αi及u_βi，计算下一周期的电压矢量集合中的每个电压矢量的预测电流值i_αi及i_βi：S12，将所述预测电流值i_αi及i_βi代入目标函数g_i：计算得到每个电压矢量的g_i值；S13，比较并确定所有的所述g_i值中的最小值，确定所述最小值g_i对应的电压矢量V(S_aS_bS_c)。