CN115603322A - 一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法 - Google Patents

一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115603322A
CN115603322A CN202211274505.8A CN202211274505A CN115603322A CN 115603322 A CN115603322 A CN 115603322A CN 202211274505 A CN202211274505 A CN 202211274505A CN 115603322 A CN115603322 A CN 115603322A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
active power
inverter
power filter
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211274505.8A
Other languages
English (en)
Inventor
伍小杰
程国栋
王贵峰
李世东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China University of Mining and Technology CUMT
Original Assignee
China University of Mining and Technology CUMT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China University of Mining and Technology CUMT filed Critical China University of Mining and Technology CUMT
Priority to CN202211274505.8A priority Critical patent/CN115603322A/zh
Publication of CN115603322A publication Critical patent/CN115603322A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B13/00—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion
    • G05B13/02—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
    • G05B13/04—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators
    • G05B13/048—Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric involving the use of models or simulators using a predictor
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53875—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output
    • H02M7/53876—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with analogue control of three-phase output based on synthesising a desired voltage vector via the selection of appropriate fundamental voltage vectors, and corresponding dwelling times
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2203/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
    • H02J2203/20—Simulating, e g planning, reliability check, modelling or computer assisted design [CAD]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/20—Active power filtering [APF]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)

Abstract

本发明提出一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法，其包括：对含串联有源电力滤波器的配电网运行参数进行检测，由配电网电源电压计算待补偿电压；基于无差拍控制原理，令SAPF输出电压与待补偿电压幅值相等、极性相反，根据SAPF在αβ坐标系下的电压预测模型反推出FCS‑MPC所需电流参考值；将逆变器输出的基本电压矢量依次代入有源电力滤波器在αβ坐标系下的电流预测模型，得到不同电压矢量对应的电流预测值，将电流预测值和电流参考值代入目标函数进行遍历寻优，选取目标函数最小值对应的电压矢量作为逆变器输出电压指令送给逆变器产生补偿电压，对负载电压中存在的谐波分量和幅值偏差进行补偿。

Description

一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型 预测控制方法
技术领域
本发明属于串联有源电力滤波器控制技术领域，尤其涉及一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法。
背景技术
随着现代配电网的蓬勃发展，新型电力电子负荷在系统中占比不断增加，电网电压暂升、暂降及谐波等电能质量问题日益凸显。串联有源电力滤波器(Series ActivePower Filter,SAPF)作为一种串接于电网和负载之间实现快速补偿系统电压的用户侧电力电子装置，能够输出一定大小和波形的非周期性电压，保护关键负荷免受供电端电压暂升、暂降及谐波等电压扰动，成为治理电网电压质量问题的有效方法之一。
有限控制集模型预测控制(Finite Control Set Model Predictive Control,FCS-MPC)具有直接利用变换器的离散特性和开关状态有限的特性、模型建立简便直观、控制过程无需PWM调制器及参数难于整定的PR控制器等优点，在电力电子变换器控制领域受到广泛关注。
电力电子变换器常采用电压电流双闭环SVPWM控制，该传统控制策略建立在两相旋转坐标系dq坐标系下，存在控制量交叉耦合、控制器参数整定困难、调制环节复杂等问题。本发明提出一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法。
发明内容
发明目的：为解决串联有源电力滤波器传统控制方式下控制环节复杂、参数整定困难的问题，本发明提出一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法。本发明所提出的基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法，其核心在于采用无差拍控制和有限集模型预测控制替代串联有源电力滤波器中传统电压电流双闭环控制器：利用检测的配电网电源电压提取待补偿电压；基于无差拍控制原理，根据待补偿电压计算出串联有源电力滤波器的输出电压，利用αβ坐标系下的电压预测模型反推得到有限集模型预测控制所需电流参考值；将逆变器输出的基本电压矢量依次代入有源电力滤波器在αβ坐标系下的电流预测模型，得到不同电压矢量对应的电流预测值，将电流预测值和电流参考值代入目标函数进行遍历寻优，选取目标函数最小值对应的电压矢量作为逆变器输出电压指令送给逆变器产生补偿电压，对负载电压中存在的谐波分量和幅值偏差进行补偿。
技术方案：为实现本发明的目的，本发明提出一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法，该方法包括如下步骤：
(1)对含串联有源电力滤波器的配电网运行参数检测，配电网运行参数包括：配电网电源电压，串联有源电力滤波器(SAPF)输出电压、电流，逆变器输出电流；在配电网电源电压中滤除正序基波电压分量以得到待补偿电压；
(2)基于无差拍控制原理，将待补偿电压取反作为有源电力滤波器输出电压预测值，将有源电力滤波器输出电压预测值代入有源电力滤波器在αβ坐标系下的电压预测模型中以反推出有限集模型预测控制(FCS-MPC)所需电流参考值；
(3)在一个控制周期内，将逆变器输出的基本电压矢量依次代入有源电力滤波器在αβ坐标系下的电流预测模型，得到不同电压矢量对应的电流预测值，将所有电流预测值和步骤(2)所得电流参考值代入目标函数进行遍历寻优，选取目标函数最小值对应的电压矢量作为逆变器输出电压指令送给逆变器产生补偿电压，对负载电压中存在的谐波分量和幅值偏差进行补偿；
(4)下一个控制周期重复上述步骤(1)至步骤(3)。
进一步的，步骤(1)的方法具体如下：
对含串联有源电力滤波器的配电网运行参数进行实时检测，获取含有谐波的配电网电源电压实际值[usα,usβ]、有源电力滤波器输出电压实际值[ucα,ucβ]、有源电力滤波器输出电流实际值[icα,icβ]以及逆变器输出电流实际值[iα,iβ]，下标α、β表示两相静止坐标系αβ坐标系，下标s表示电源侧变量，下标c表示有源电力滤波器输出侧变量，usα为α坐标轴电源电压实际值，usβ为β坐标轴电源电压实际值，ucα为α坐标轴有源电力滤波器输出电压实际值，ucβ为β坐标轴有源电力滤波器输出电压实际值，icα为α坐标轴有源电力滤波器输出电流实际值，icβ为β坐标轴有源电力滤波器输出电流实际值，iα为α坐标轴逆变器输出电流实际值，iβ为β坐标轴逆变器输出电流实际值；根据瞬时无功功率理论，在配电网电源电压中滤除正序基波电压分量得到待补偿电压[uhα,uhβ]，下标h表示待补偿变量，uhα为α坐标轴待补偿电压，uhβ为β坐标轴待补偿电压。
进一步的，步骤(2)的方法具体如下：
(2.1)建立有源电力滤波器在αβ坐标系下的电压预测模型：
Figure BDA0003895925700000031
其中，上标p表示模型预测值，
Figure BDA0003895925700000032
为α坐标轴有源电力滤波器输出电压预测值，
Figure BDA0003895925700000033
为β坐标轴SAPF输出电压预测值，Ts为离散系统的控制周期，C为有源电力滤波器输出侧的滤波电容；
(2.2)基于无差拍控制原理对谐波电压进行完全补偿，令有源电力滤波器输出电压预测值与待补偿电压幅值相等、极性相反，即
Figure BDA0003895925700000034
代入到电压预测模型反推出逆变器输出电流参考值：
Figure BDA0003895925700000035
其中，上标*表示参考值，
Figure BDA0003895925700000036
为α坐标轴逆变器输出电流参考值，
Figure BDA0003895925700000037
为β坐标轴逆变器输出电流参考值。
进一步的，步骤(3)的方法具体如下：
(3.1)建立有源电力滤波器在αβ坐标系下的电流预测模型：
Figure BDA0003895925700000038
其中：
Figure BDA0003895925700000039
为α坐标轴逆变器输出电流预测值，
Figure BDA00038959257000000310
为β坐标轴逆变器输出电流预测值，L为逆变器输出侧滤波电感，R为逆变器输出侧寄生电阻；
(3.2)一个控制周期内，将逆变器所有基本电压矢量[uα,uβ]以及采样得到的有源电力滤波器输出电压实际值[ucα,ucβ]、逆变器输出电流实际值[iα,iβ]遍历代入电流预测模型，得到不同电压矢量对应的电流预测值；将所有电流预测值和步骤(2)所得电流参考值代入目标函数
Figure BDA00038959257000000311
进行遍历寻优，选取目标函数最小值对应的电压矢量作为逆变器输出电压指令送给逆变器产生补偿电压，对负载电压中存在的谐波分量和幅值偏差进行补偿。
有益效果：与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：
(1)在αβ两相静止坐标系下实现控制补偿效果，避免大量坐标变换，降低数字控制器运算负担。
(2)无差拍外环控制替代传统PR外环控制器，解决了传统PR外环控制器局限于固定次谐波治理的问题，避免了繁琐的控制器参数整定环节，并可实现任意次谐波补偿。
(3)内环采用有限集模型预测控制，使得整个系统实现了“零控制器参数”控制，且无PWM调制环节，大大简化了控制系统结构。
附图说明
图1是三相两电平SAPF主回路拓扑图。
图2是基于无差拍外环控制的FCS-MPC控制策略系统控制框图。
图3是施加基于无差拍外环控制的FCS-MPC控制策略进行补偿前后的负载电压波形图。其中，(a)图为补偿前负载电压示意图，(b)图为补偿后负载电压示意图。
图4是施加基于无差拍外环控制的FCS-MPC控制策略进行补偿前后的负载电压总谐波畸变率波形图。其中，(a)图为补偿前负载电压总谐波畸变率示意图，(b)图为补偿后负载电压总谐波畸变率示意图。
具体实施方式
下面结合附图，以三相两电平SAPF控制系统对本发明作进一步说明，本发明提出一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法，该方法包括如下步骤：
(1)对含串联有源电力滤波器的配电网运行参数检测，配电网运行参数包括：配电网电源电压，串联有源电力滤波器(SAPF)输出电压、电流，逆变器输出电流；在配电网电源电压中滤除正序基波电压分量以得到待补偿电压；
(2)基于无差拍控制原理，将待补偿电压取反作为有源电力滤波器输出电压预测值，将有源电力滤波器输出电压预测值代入有源电力滤波器在αβ坐标系下的电压预测模型中以反推出有限集模型预测控制(FCS-MPC)所需电流参考值；
(3)在一个控制周期内，将逆变器输出的基本电压矢量依次代入有源电力滤波器在αβ坐标系下的电流预测模型，得到不同电压矢量对应的电流预测值，将所有电流预测值和步骤(2)所得电流参考值代入目标函数进行遍历寻优，选取目标函数最小值对应的电压矢量作为逆变器输出电压指令送给逆变器产生补偿电压，对负载电压中存在的谐波分量和幅值偏差进行补偿；
(4)下一个控制周期重复上述步骤(1)至步骤(3)。
进一步的，步骤(1)的方法具体如下：
对含串联有源电力滤波器的配电网运行参数进行实时检测，获取含有谐波的配电网电源电压实际值[usα,usβ]、有源电力滤波器输出电压实际值[ucα,ucβ]、有源电力滤波器输出电流实际值[icα,icβ]以及逆变器输出电流实际值[iα,iβ]，下标α、β表示两相静止坐标系αβ坐标系，下标s表示电源侧变量，下标c表示有源电力滤波器输出侧变量，usα为α坐标轴电源电压实际值，usβ为β坐标轴电源电压实际值，ucα为α坐标轴有源电力滤波器输出电压实际值，ucβ为β坐标轴有源电力滤波器输出电压实际值，icα为α坐标轴有源电力滤波器输出电流实际值，icβ为β坐标轴有源电力滤波器输出电流实际值，iα为α坐标轴逆变器输出电流实际值，iβ为β坐标轴逆变器输出电流实际值；根据瞬时无功功率理论，在配电网电源电压中滤除正序基波电压分量得到待补偿电压[uhα,uhβ]，下标h表示待补偿变量，uhα为α坐标轴待补偿电压，uhβ为β坐标轴待补偿电压。
进一步的，步骤(2)的方法具体如下：
(2.1)建立有源电力滤波器在αβ坐标系下的电压预测模型：
Figure BDA0003895925700000051
其中，上标p表示模型预测值，
Figure BDA0003895925700000052
为α坐标轴有源电力滤波器输出电压预测值，
Figure BDA0003895925700000053
为β坐标轴SAPF输出电压预测值，Ts为离散系统的控制周期，C为有源电力滤波器输出侧的滤波电容；
(2.2)基于无差拍控制原理对谐波电压进行完全补偿，令有源电力滤波器输出电压预测值与待补偿电压幅值相等、极性相反，即
Figure BDA0003895925700000054
代入到电压预测模型反推出逆变器输出电流参考值：
Figure BDA0003895925700000061
其中，上标*表示参考值，
Figure BDA0003895925700000062
为α坐标轴逆变器输出电流参考值，
Figure BDA0003895925700000063
为β坐标轴逆变器输出电流参考值。
进一步的，步骤(3)的方法具体如下：
(3.1)建立有源电力滤波器在αβ坐标系下的电流预测模型：
Figure BDA0003895925700000064
其中：
Figure BDA0003895925700000065
为α坐标轴逆变器输出电流预测值，
Figure BDA0003895925700000066
为β坐标轴逆变器输出电流预测值，L为逆变器输出侧滤波电感，R为逆变器输出侧寄生电阻；
(3.2)一个控制周期内，将逆变器所有基本电压矢量[uα,uβ]以及采样得到的有源电力滤波器输出电压实际值[ucα,ucβ]、逆变器输出电流实际值[iα,iβ]遍历代入电流预测模型，得到不同电压矢量对应的电流预测值；将所有电流预测值和步骤(2)所得电流参考值代入目标函数
Figure BDA0003895925700000067
进行遍历寻优，选取目标函数最小值对应的电压矢量作为逆变器输出电压指令送给逆变器产生补偿电压，对负载电压中存在的谐波分量和幅值偏差进行补偿。
以上对本发明的实施例所提供的一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
(1)对含串联有源电力滤波器的配电网运行参数检测，配电网运行参数包括：配电网电源电压，串联有源电力滤波器(SAPF)输出电压、电流，逆变器输出电流；在配电网电源电压中滤除正序基波电压分量以得到待补偿电压；
(2)基于无差拍控制原理，将待补偿电压取反作为有源电力滤波器输出电压预测值，将有源电力滤波器输出电压预测值代入有源电力滤波器在αβ坐标系下的电压预测模型中以反推出有限集模型预测控制(FCS-MPC)所需电流参考值；
(3)在一个控制周期内，将逆变器输出的基本电压矢量依次代入有源电力滤波器在αβ坐标系下的电流预测模型，得到不同电压矢量对应的电流预测值，将所有电流预测值和步骤(2)所得电流参考值代入目标函数进行遍历寻优，选取目标函数最小值对应的电压矢量作为逆变器输出电压指令送给逆变器产生补偿电压，对负载电压中存在的谐波分量和幅值偏差进行补偿；
(4)下一个控制周期重复上述步骤(1)至步骤(3)。
2.根据权利要求1所述的一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法，其特征在于，步骤(1)的方法具体如下：
对含串联有源电力滤波器的配电网运行参数进行实时检测，获取含有谐波的配电网电源电压实际值[usα,usβ]、有源电力滤波器输出电压实际值[ucα,ucβ]、有源电力滤波器输出电流实际值[icα,icβ]以及逆变器输出电流实际值[iα,iβ]，下标α、β表示两相静止坐标系αβ坐标系，下标s表示电源侧变量，下标c表示有源电力滤波器输出侧变量，usα为α坐标轴电源电压实际值，usβ为β坐标轴电源电压实际值，ucα为α坐标轴有源电力滤波器输出电压实际值，ucβ为β坐标轴有源电力滤波器输出电压实际值，icα为α坐标轴有源电力滤波器输出电流实际值，icβ为β坐标轴有源电力滤波器输出电流实际值，iα为α坐标轴逆变器输出电流实际值，iβ为β坐标轴逆变器输出电流实际值；根据瞬时无功功率理论，在配电网电源电压中滤除正序基波电压分量得到待补偿电压[uhα,uhβ]，下标h表示待补偿变量，uhα为α坐标轴待补偿电压，uhβ为β坐标轴待补偿电压。
3.根据权利要求2所述的一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法，其特征在于，步骤(2)的方法具体如下：
(2.1)建立有源电力滤波器在αβ坐标系下的电压预测模型：
Figure FDA0003895925690000021
其中，上标p表示模型预测值，
Figure FDA0003895925690000022
为α坐标轴有源电力滤波器输出电压预测值，
Figure FDA0003895925690000023
为β坐标轴SAPF输出电压预测值，Ts为离散系统的控制周期，C为有源电力滤波器输出侧的滤波电容；
(2.2)基于无差拍控制原理对谐波电压进行完全补偿，令有源电力滤波器输出电压预测值与待补偿电压幅值相等、极性相反，即
Figure FDA0003895925690000024
代入到电压预测模型反推出逆变器输出电流参考值：
Figure FDA0003895925690000025
其中，上标*表示参考值，
Figure FDA0003895925690000026
为α坐标轴逆变器输出电流参考值，
Figure FDA0003895925690000027
为β坐标轴逆变器输出电流参考值。
4.根据权利要求3所述的一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法，其特征在于，步骤(3)的方法具体如下：
(3.1)建立有源电力滤波器在αβ坐标系下的电流预测模型：
Figure FDA0003895925690000028
其中：
Figure FDA0003895925690000029
为α坐标轴逆变器输出电流预测值，
Figure FDA00038959256900000210
为β坐标轴逆变器输出电流预测值，L为逆变器输出侧滤波电感，R为逆变器输出侧寄生电阻；
(3.2)一个控制周期内，将逆变器所有基本电压矢量[uα,uβ]以及采样得到的有源电力滤波器输出电压实际值[ucα,ucβ]、逆变器输出电流实际值[iα,iβ]遍历代入电流预测模型，得到不同电压矢量对应的电流预测值；将所有电流预测值和步骤(2)所得电流参考值代入目标函数
Figure FDA0003895925690000031
进行遍历寻优，选取目标函数最小值对应的电压矢量作为逆变器输出电压指令送给逆变器产生补偿电压，对负载电压中存在的谐波分量和幅值偏差进行补偿。
CN202211274505.8A 2022-10-18 2022-10-18 一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法 Pending CN115603322A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211274505.8A CN115603322A (zh) 2022-10-18 2022-10-18 一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211274505.8A CN115603322A (zh) 2022-10-18 2022-10-18 一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115603322A true CN115603322A (zh) 2023-01-13

Family

ID=84847682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211274505.8A Pending CN115603322A (zh) 2022-10-18 2022-10-18 一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115603322A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117492371A (zh) * 2023-12-29 2024-02-02 中国科学院合肥物质科学研究院 有源电力滤波器模型预测控制的优化方法、系统和设备

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117492371A (zh) * 2023-12-29 2024-02-02 中国科学院合肥物质科学研究院 有源电力滤波器模型预测控制的优化方法、系统和设备
CN117492371B (zh) * 2023-12-29 2024-04-02 中国科学院合肥物质科学研究院 有源电力滤波器模型预测控制的优化方法、系统和设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105244919B (zh) 一种lcl型逆变器的鲁棒延时补偿并网控制方法
CN104617581B (zh) 一种四桥臂有源电力滤波器的软启动控制方法
CN107342699A (zh) 混合拓扑功率变换器的控制方法与装置
CN106253646A (zh) 提高弱电网适应能力的并网逆变器lcl滤波器参数设计方法
CN109861374B (zh) 一种无需负载电流传感器的三相全桥不间断电源控制方法
CN103972922A (zh) 基于改进型准谐振控制加重复控制的光伏并网控制方法
CN115603322A (zh) 一种基于无差拍外环控制的串联有源电力滤波器有限集模型预测控制方法
CN110535150B (zh) 结合即时采样的预测无差拍重复控制优化方法
CN105406741A (zh) 一种三相电网电压不平衡时pwm整流器模糊滑模变结构控制方法
CN105244882A (zh) 三相三线制有源电力滤波器对电网谐波电流的补偿方法
CN102611339B (zh) 一种三相整流装置的电流控制方法
CN106532703B (zh) 储能变流系统与变流器及双向变流器的控制方法和控制器
CN103457267B (zh) 三相并联有源电力滤波器的空间矢量脉宽调制控制方法
CN104852382B (zh) 一种直流侧电压自适应调节的apf电流预测控制算法
CN116345758A (zh) 基于电压控制环重塑的自同步电压源并网稳定性提升方法
CN113964837B (zh) 适用于lcl型并联有源电力滤波器的复合控制方法和系统
CN113224793B (zh) 微电网多逆变器并联自适应谐波阻抗重塑控制方法及系统
CN112332689B (zh) 基于几何变换的中点箝位型三电平变换器的调制方法
CN114665502A (zh) 基于前馈补偿的lcl型光伏并网逆变器控制方法和装置
CN112787526A (zh) 模块化多电平变换器二倍频环流抑制方法、系统及控制器
CN108899906B (zh) 一种三相四线制apf内置重复无差拍控制方法
CN104836465B (zh) 一种lc串联式三相pwm整流器电流迭代学习控制方法
Wang et al. Nonlinear FCS-MPC strategy of NPC/H-5 L inverter based on satisfactory optimization algorithm
CN114157164B (zh) 高频高效功率变换直接功率快速精准控制方法及系统
CN110880790B (zh) 含lcl拓扑结构的并网功率变换器的控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination