[发明专利]三相六开关整流器负载电流观测的直接功率预测控制方法

摘要

三相六开关整流器负载电流观测的直接功率预测控制方法。本发明公开了一种三相整流器负载电流观测的直接功率预测控制技术，其步骤是：A、通过电流传感器、电压传感器分别测出三相电流、三相电网电压和直流侧电容电压；B、通过测量的直流电容电压计算出八种开关组合(000,001,010,100,011,101,110,111)对应的电压矢量；C、给定的直流电压通过滤波器后得到本采样周期的瞬时参考电压，根据直流侧和交流侧功率守恒原则获得有功功率的瞬时参考值，其中有功功率参考值的计算采用观测器估算负载电流。D、根据测量的相电流和相电压，预测整流器八个电压矢量对应的有功功率和无功功率以及电容电压；E、计算相应的代价函数F、将使得代价函数最小的电压矢量对应的开关状态施加到整流器中。该方法适用于三相各种整流、有源滤波器。

主权项

1.一种三相整流器负载电流观测的直接功率预测控制方法，其特征在于，所述方法包括：(1)通过整流系统的电流霍尔传感器和电压霍尔传感器分别测出三相电流iak,ibk,ick，直流电压测量值udk和线电压eabk,eack；并通过线电压计算相电压eak,ebk,eck，上标k表示采样时刻；(2)通过测量的直流电压测量值u_d^k计算八个开关组合对应的电压矢量V₁～V₈当前时刻的值，以及根据测量的三相电流i_a^k,i_b^k,i_c^k计算电流矢量的值，其中八种开关组合为000,100,010,001,011,101,110,111，根据相电压e_a^k,e_b^k,e_c^k计算电网电压矢量(3)将直流电压给定值通过低通滤波器，计算下一时刻的直流电压给定计算达到该给定需要的直流电流给定在该直流电流给定的基础上，根据整流器数学模型计算输出的电流给定根据该电流给定计算直流侧功率输入根据能量守恒原理，计算(4)设计Luenberger观测器，观测负载电流值(5)根据整流器模型计算整流器的预测电流矢量和电网电压矢量(6)根据该预测电流计算出k+1时刻无功功率Qink+1和有功功率Pink+1的预测值；(7)根据无功功率，有功功率和直流电压测量值求取每个电压矢量对应的代价函数值，取使得代价函数最小Ji的电压矢量为最优的电压矢量；(8)施加最优电压矢量对应的开关信号，其中电压矢量与开关信号的对应关系如步骤(2)中相同。