不平衡电压下光伏发电系统网侧变换器模型预测控制方法

摘要

本发明公开了一种不平衡电压下光伏发电系统网侧变换器模型预测控制方法。本发明的技术方案要点为：根据采样电网电压和延迟信号以及初始功率给定，解析计算得到变换器交流侧的参考电流；通过预测模型获得各电压矢量作用下的预测电流，通过价值函数选择使电流参考值与电流预测值之差的绝对值最小的电压矢量作为最优电压矢量，选择最优电压矢量对应的开关位置信号作为控制功率器件的开关信号。在电网电压不平衡条件下，通过控制变换器两侧功率平衡保证直流母线电压稳定、网侧电流正弦，整个控制过程基于两相静止坐标系，避免了旋转坐标变换，且控制方法不包含正负序分解与锁相环节，控制结构简单，计算量较小。

主权项

不平衡电压下光伏发电系统网侧变换器模型预测控制方法，其特征在于包括以下步骤：(l)、采用电压传感器和电流传感器分别检测三相电网电压，三相电网电流和直流侧电压；(2)、将步骤(l)检测到的三相电网电压和三相电网电流经abc/αβ变换模块得到两相静止坐标系下的电网电压和电网电流；(3)、将步骤(2)计算得到的两相静止坐标系下的电网电压经过信号延迟得到电网电压延迟量；(4)、将直流电压参考值与步骤(1)得到的直流侧电压相减的结果，经过PI控制器后再与直流电压参考值相乘得到网侧变换器有功功率参考值；(5)、由步骤(2)得到的电网电压和步骤(3)得到的电网电压延迟量及步骤(4)得到的有功功率参考值，根据参考电流计算式，获得参考电流，参考电流计算式为：式中，，；(6)、将网侧变换器模型作为预测模型，通过预测模型获得各电压矢量作用下的预测电流，通过价值函数选择使电流参考值与电流预测值之差的绝对值最小的电压矢量作为最优电压矢量，其中价值函数为式中，、为第k+1时刻的电流参考值，i_mαi(k+1)、i_mβi(k+1)为第k+1时刻的电流预测值；(7)、用步骤(6)得到的最优电压矢量对应的开关位置信号作为控制功率器件的开关信号。