[发明专利]逆变器改进型多步模型预测控制方法、设备及存储设备

摘要

本发明提供了逆变器改进型多步模型预测控制方法、设备及存储设备，采用遍历法的形式在一个控制周期内计算所有开关组合状态分别作用下的输出电流，并根据代价函数最小时对应的开关组合状态作用下的变流器实现电流的逆变。该方法构建了确保两个周期内最优的预测开关组合状态，并在第二个周期，只选择了最优的三个矢量进行预测，在代价函数的设置中，添加的开关频率参数项，避免了传统单步模型预测的局限性，既减少了计算量也保留了其他开关函数组合所包含的最优信息。本发明的有益效果是：有效改善了电流的跟踪精度，提高了输出电能的质量，并且减少开关器件组合的开关次数，提高开关器件的平均使用寿命。

主权项

1.一种逆变器改进型多步模型预测控制方法，其特征在于：包括以下步骤：S101：将电网中的逆变器中的6个开关器件组合成8种开关组合状态，且得到每种开关组合状态时逆变侧对应输出的电压矢量，并得到当前时刻逆变侧三相电网电压的电流值；S102：根据当前时刻逆变侧三相电网电压的电流值，得到当前时刻的开关组合状态，再通过模型预测控制算法，得到下一时刻的预测开关组合状态，将下一时刻的预测开关组合状态应用到逆变器的开关器件组合中，得到后一时刻逆变侧三相电网电压的预测电流值；S103：根据基尔霍夫定律，并进行转化处理和离散化处理，得到电流预测模型；将8种开关组合状态下的电压矢量输入到电流预测模型中，得到对应的8个预测电流值；通过代价函数，将所述8个预测电流值及步骤S102中得到的后一时刻的预测电流值与预设电流值进行对比，得到最优的n个预测电流值；所述最优是指预测电流值与预设电流值最接近，n为大于等于1的正整数；S104：通过电流预测模型，由步骤S103中得到的n个最优预测电流值与在8种开关组合状态下的电压矢量，得到8n个新的预测电流值；并通过代价函数从所述8n个新的预测电流值中确定出一个最终的最优电流值；所述最终的最优电流值是指代价函数值最小时所对应的所述8n个新的预测电流值中的一个新的预测电流值；S105：根据步骤S104中得到的最终的最优电流值，得到后一时刻的开关组合状态，并将该开关组合状态应用在逆变器的开关器件组合中，从而得到至少两个周期内最优的逆变电流。