改进评价函数的模型预测矢量控制的并网逆变器控制方法

本发明涉及电力领域，具体涉及一种改进评价函数的模型预测矢量控制的并网逆变器控制方法。

背景技术：

1、随着分布式电源技术和智能控制技术的发展，模型预测控制(mpc)算法被应用到矢量控制(svpwm)的并网逆变器中。然而，现有mpc的模型误差评价函数，仅采用了svpwm每一个扇区周期的启始节点和结束节点的相关信息，而对扇区周期内多次变化的输出电流不做考虑。mpc的误差评价函数是滚动优化修正预测模型的重要依据，现有误差评价函数丢掉很多中间过程的信息，导致预测模型收敛速度慢。亟待对评价函数做出改进。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供一种改进评价函数的模型预测矢量控制的并网逆变器控制方法，在矢量控制(svpwm)并网逆变器的基础上，采用模型预测控制(mpc)算法给出开关桥臂端口电压参考值。在使用mpc过程中，对原有评价函数做出改进，提出每一个扇区周期内8个时间点的dq轴电流模型误差评价函数算法。

2、本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：

3、一种改进评价函数的模型预测矢量控制的并网逆变器控制方法，包括以下步骤：

4、步骤1：采集并网点三相线电压uab、ubc、uca，采集并网三相电流ia、ib、ic，并根据如下公式将三相线电压换算成三相相电压ua、ub、uc：

5、ua＝(uab–uca)/3

6、ub＝(ubc–uab)/3

7、uc＝(uca–ubc)/3

8、步骤2：根据给定的d轴电流参考值idref和q轴电流参考值iqref，采用模型预测算法，推演逆变桥输出端口参考电压vpwma、vpwmb、vpwmc；模型预测算法执行期间利用改进的评价函数；

9、步骤3：根据逆变桥输出端口参考电压vpwma、vpwmb、vpwmc，采用矢量控制算法，确定6个开关管的导通管的导通关断状态和时间；

10、步骤4：开关周期结束，下一个开关周期开始，从步骤1开始重复执行。

11、本发明具有以下有益效果：

12、1.相比于现有方法，本方法的改进评价函数考虑了扇区周期内模型的输出，使预测模型更贴近被控对象物理模型，控制收敛速率更快。

13、2.不必增加额外的硬件设备，仅通过软件升级，即可实现本算法的应用，有效缩减成本。

技术特征：

1.一种改进评价函数的模型预测矢量控制的并网逆变器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1的一种改进评价函数的模型预测矢量控制的并网逆变器控制方法，其特征在于：所述步骤2中的所述模型预测算法具体包括：

3.根据权利要求2的一种改进评价函数的模型预测矢量控制的并网逆变器控制方法，其特征在于：所述步骤2.2中的所述改进的评价函数包括：

技术总结
本发明涉及一种改进评价函数的模型预测矢量控制的并网逆变器控制方法，属于电力领域，在矢量控制(SVPWM)并网逆变器的基础上，采用模型预测控制(MPC)算法给出开关桥臂端口电压参考值。在使用MPC过程中，对原有评价函数做出改进，提出每一个扇区周期内8个时间点的DQ轴电流模型误差评价函数算法。本发明使预测模型与实际被控对象吻合度更高，收敛速率更快。

技术研发人员：陈卓,雷鸣宇,王哲,赵勇,侯彦娇,王一波
受保护的技术使用者：中国科学院电工研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19