[发明专利]实时电容辨识的模型预测控制方法

说明书

本发明公开了一种实时电容辨识的模型预测控制方法，包括：通过改进电导增量法获取光伏电池最大功率点的参考电压；获取实时采样的电路参数，通过MPC模型预测出光伏电路各个工况下一时刻的值；由评价函数最小的工况作为下一时刻光伏电路的工况；根据目标电容两端的电压和流过目标电容的电流，测算出MPC模型的参数值；获取MPC模型的电容设定值与实际目标电容的差值；根据差值对目标电容进行修正。采用MPC电压直接控制可以减少算法的计算量，提高系统的可靠性。通过优化从电源侧的寻优技术，减小整个系统的电压电流波动，从而减小系统参数的波动。

技术领域

本发明涉及新能源变换器控制技术领域，具体涉及一种实时电容辨识的模型预测控制方法。

背景技术

模型预测控制的思想是采样得到控制变量的当前时刻值，然后利用预测函数得到所有控制信号下的变量预测值，将得到的预测值与参考值代入到评估函数中，让评估函数取得最小值的预测值的控制信号作用于三极管，对系统进行控制，由于不需要PWM产生环节，设计简单，容易实现。

但是，模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)的控制精度十分依赖数学模型的精确，当数学模型中的参数发生变化时，MPC控制精度能会下降。在实际运行中，电路中的电容值会受电压、电流的影响而发生改变，从而导致电感模型参数值与实际值不符合，因此降低MPC控制的准确性。另一方面由于新能源发电(特别时光伏发电)的间歇性和不稳定性会导致电源侧的电压电流发生抖动，从而加剧MPC控制的准确性。

因此，如何改进MPPT来减小电源侧的功率抖动以及实时辨识电路电容来修正电容值减少系统的参数变化，从而提高MPC控制的准确性，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种实时电容辨识的模型预测控制方法，以解决现有技术中MPC控制的控制存在抖动从而影响MPC控制的准确性的问题。

本发明实施例提供了一种实时电容辨识的模型预测控制方法，包括：

通过改进电导增量法获取光伏电池最大功率点的参考电压；

获取实时采样的电路参数，通过MPC模型预测出光伏电路各个工况下一时刻的值；

由评价函数最小的工况作为下一时刻光伏电路的工况；

根据目标电容两端的电压和流过目标电容的电流，测算出MPC模型的参数值；

获取MPC模型的电容设定值与实际目标电容的差值；

根据差值对目标电容进行修正。

可选地，改进电导增量法包括：

获取光伏MPP点；

当光伏电池的工作点在光伏MPP点左侧时，采用第一步长进行追踪；

当光伏电池的工作点在光伏MPP点右侧时，采用第二步长进行追踪。

可选地，改进电导增量法还包括：

当光伏电池的工作点由光伏MPP点的左侧跳跃到光伏MPP点的右侧，或，光伏电池的工作点由光伏MPP点的右侧跳跃到光伏MPP点的左侧时，追踪步长缩小1/2。

可选地，第一步长为第二步长的2倍。

可选地，MPC模型包括：

使驱动电路关断，获取实时采样的第一电路参数；

设置第一采样周期；

根据第一电路参数和第一采样周期获取下一采样周期的电压预测值和电流预测值的第一离散形式；

使驱动电路导通，获取实时采样的第二电路参数；

设置第二采样周期；