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申请/专利权人:国网湖南省电力有限公司;国网湖南省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司
摘要:本发明公开了基于分段模型预测控制策略的微电网逆变控制方法及系统,通过将控制周期Ts平均分为n段,以Tsn为预测步长,构建分段预测电流模型;获取并将微电网交流侧的dq轴电压、dq轴电流作为状态初始值,将逆变器可输出的多个待选电压矢量依次作为逆变器的输出电压输入到所述分段预测电流模型中,预测得到多个待选电压矢量对应的预测状态;构建代价函数,将多个待选电压矢量对应的预测状态依次输入到所述代价函数中,比较并选择使得代价函数值最小的待选电压矢量作为最优控制电压,本发明通过控制周期分段技术和分段预测技术,解决了模型预测控制算法在微电网逆变控制应用中由于控制周期过长而存在预测精度降低的问题。
主权项:1.一种基于分段模型预测控制策略的微电网逆变控制方法,其特征在于,包括以下步骤:将控制周期Ts平均分为n段,以Ts为预测步长,构建:以微电网交流侧的dq轴电压、dq轴电流作为状态初始值,以微电网逆变器的输出电压矢量作为输入量,以微电网下一预测步长的预测状态为输出量的分段预测电流模型;获取微电网交流侧的dq轴电压、dq轴电流,并将所述dq轴电压、dq轴电流作为状态初始值,将逆变器可输出的多个待选电压矢量依次作为逆变器的输出电压输入到所述分段预测电流模型中,预测得到多个待选电压矢量对应的预测状态;确定微电网交流侧的参考dq轴电流,并基于所述参考dq轴电流构建代价函数,将多个待选电压矢量对应的预测状态依次输入到所述代价函数中,得到多个待选电压矢量对应的代价函数值,比较并选择使得代价函数值最小的待选电压矢量作为最优控制电压,将与该电压矢量对应的开关状态作为控制信号驱动逆变器中的电力电子器件;所述分段预测电流模型为: 其中,id,iq分别为微电网交流侧的d轴电流、q轴电流;ud,uq分别为微电网交流侧的d轴电压、q轴电压;Lf,Ll,Rf,Rl分别为微电网的滤波电感,传输线缆电感,滤波电阻和传输线缆电阻,ed和eq为逆变器的输出电压;k为采样步长;逆变器可输出的待选电压矢量根据以下公式求得: 其中,Udc为微电网直流母线电压,[sa,sb,sc]T是待选电压矢量对应的开关状态,sa,sb,sc分别为三相的开关状态,为微电网的实时电压相位,Udc为直流母线电压。
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