国网山东省电力公司莱芜供电公司孟昭坤获国家专利权
买专利卖专利找龙图腾,真高效! 查专利查商标用IPTOP,全免费!专利年费监控用IP管家,真方便!
龙图腾网获悉国网山东省电力公司莱芜供电公司申请的专利一种三相并网逆变器模型预测控制策略优化方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN118868217B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-08发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202410868675.1,技术领域涉及:H02J3/38;该发明授权一种三相并网逆变器模型预测控制策略优化方法是由孟昭坤;吕文辉;宫志云;张培杰;张国奎;焦平洋;赵玉鑫;李迅;侯甜甜;郭玉金;马立国;杨永通;付玉超;杨浩;陈立正;刘琛;刘世纪设计研发完成,并于2024-07-01向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种三相并网逆变器模型预测控制策略优化方法在说明书摘要公布了:本发明涉及光伏并网逆变技术领域,具体地说,涉及一种三相并网逆变器模型预测控制策略优化方法。其包括以下步骤:S1、基于两电平LCL逆变器的拓扑结构以及基尔霍夫电流定律和基尔霍夫电压定律,变换得到坐标系下两电平LCL并网逆变器数学模型;S2、建立电流预测模型,离散处理模型的微分项,构造价值函数,引入开关切换次数函数,得出模型预测控制策略;S3、引入事件触发机制,建立逆变器状态空间模型并推导误差上限,设定触发条件,当满足触发条件时,触发事件机制,更新控制器状态并执行MPC算法。该一种三相并网逆变器模型预测控制策略优化方法通过引入事件触发机制以及优化价值函数和预测模型,实现电感电流精确控制,确保电能质量和系统稳定性。
本发明授权一种三相并网逆变器模型预测控制策略优化方法在权利要求书中公布了:1.一种三相并网逆变器模型预测控制策略优化方法,其特征在于:包括以下步骤: S1、构建并网逆变器数学模型,基于两电平LCL逆变器的拓扑结构,通过基尔霍夫电流定律KCL和基尔霍夫电压定律KVL,推导各回路数学方程,形成并网逆变器数学模型,并利用变换得到坐标系下两电平LCL并网逆变器数学模型; S2、设计模型预测控制策略,在并网逆变器数学模型基础上建立电流预测模型,通过离散化处理数学模型中的微分项,预测逆变器侧电感电流的未来值,构造平方误差形式的价值函数,并引入开关切换次数函数,优化并计算总价值函数得出最优模型预测控制策略; S3、引入事件触发机制,建立逆变器状态空间模型并推导误差上限,设定触发条件,当满足触发条件时,触发事件机制,更新控制器状态并执行MPC算法; 所述S1中构建并网逆变器数学模型用于描述逆变器的动态行为和电气特性,构建并网逆变器数学模型所涉及的具体步骤如下: S1.1、以逆变器直流侧负电位为参考电位,则并网逆变器的输出电压uiN; S1.2、根据基尔霍夫电流定律KCL和基尔霍夫电压定律KVL,建立两电平LCL逆变器各回路方程; S1.3、利用Clark变换得到αβ坐标系下两电平LCL并网逆变器数学模型; 其中,所述S1.1中并网逆变器的输出电压uiN所涉及的数学公式如下: uiN=Si·Udc,i=a,b,c; 其中,Si为逆变器桥臂的开关函数;Udc为直流侧电压; 在三相平衡系统中,三相电流电压满足以下关系: 所述S2中设计模型预测控制策略用于在并网逆变器的运行过程中,实现对逆变器输出电流的精确控制,减少开关频率和开关损耗,则设计模型预测控制策略所涉及的具体步骤如下: S2.1、在并网逆变器数学模型基础上建立电流预测模型,利用欧拉公式对模型公式中的微分项进行离散化处理; S2.2、构造平方误差形式的价值函数,建立关于开关切换次数的函数fs,构造价值函数J; 所述S2.2采用平方误差形式的价值函数得到关于逆变器侧电流i1αβk的价值函数如下: 其中,j为逆变器侧电流的平方误差形式的价值函数; 为α坐标系下时刻k+1的参考电流;i1αk+1为α坐标系下时刻k+1的实际电流;为β坐标系下时刻k+1的参考电流;i1βk+1为β坐标系下时刻k+1的实际电流; 开关切换次数的函数fs为: fs=|Sak-Sak-1|+|Sbk-Sbk-1|+|Sck-Sck-1|; 其中,fs为开关切换次数的函数;Sak为时刻k,a相的开关状态;Sak-1为时刻k-1,a相的开关状态;Sbk为时刻k,b相的开关状态;Sbk-1为时刻k-1,b相的开关状态;Sck为时刻k,c相的开关状态;Sck-1为时刻k-1,c相的开关状态; 价值函数J为: J=j+λ1fs; 其中,J为总价值函数;j为逆变器侧电流的平方误差形式的价值函数;fs为开关切换次数的函数;λ1为权重系数,用于调节开关切换次数在总价值函数中的权重; 所述S3中引入事件触发机制,建立逆变器状态空间模型并推导误差上限,设定触发条件,当满足触发条件时,触发事件机制,更新控制器状态并执行MPC算法所涉及的具体步骤如下: S3.1、整理αβ坐标系下两电平LCL并网逆变器数学模型,建立逆变器状态空间模型: xk+1=Axk+Buk; 其中, S3.2、选取两电平LCL逆变器电感侧电流i2αβ为状态变量,定义状态误差为||et||,并推导||et||上限; S3.3、引入灵活系数ξ,确定触发条件。
如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人国网山东省电力公司莱芜供电公司,其通讯地址为:271100 山东省济南市莱芜区鲁中西大街21号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息,力求客观、公正,但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解,仅供参考使用,不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。