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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利基于电网模拟器逆变环节的四矢量模型预测电压控制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：CN114725985B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31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：202210379243.5，技术领域涉及：H02J3/38；该发明授权基于电网模拟器逆变环节的四矢量模型预测电压控制方法是由吕广强;郭晨阳;蒋海峰;王宝华;洪波;李逸设计研发完成，并于2022-04-12向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于电网模拟器逆变环节的四矢量模型预测电压控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于电网模拟器逆变环节的四矢量模型预测电压控制方法，该方法为：首先采集当前时刻的三相负载电压、三相滤波电感电流以及三相负载电流，并进行Clarke变换；然后，计算下一时刻逆变器虚拟输出电压矢量，判断其所在四面体，并找出构成该四面体的三个有源输出电压矢量和一个零电压矢量；计算三个有源输出电压矢量和一个零电压矢量的对应的目标函数，并计算四个矢量的占空比，进而确定电网模拟器逆变环节各开关导通和关断时间，以实现负载电压的精确控制。本发明相较传统模型预测控制算法，控制精度更高，可以更加准确地模拟特定次谐波引起的电网电压波形畸变。

本发明授权基于电网模拟器逆变环节的四矢量模型预测电压控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于电网模拟器逆变环节的四矢量模型预测电压控制方法，其特征在于，包括： 步骤一：实时采集三相负载电压、三相负载电流、三相滤波电感电流，并进行Clarke坐标变换； 步骤二：根据步骤一所得结果，计算出下一时刻逆变器虚拟电压参考矢量；在坐标系下，各坐标分量、、具体计算公式如下： ； ； ； 其中L表示三相滤波电感的大小，C表示三相滤波电容的大小，Ln表示中性线电感大小，、、分别表示下一采样时刻三相负载电压参考值，分别表示三相负载电压的大小,分别表示三相负载电流的大小，分别表示三相电感电流的大小； 步骤三：根据三维空间矢量调制的原理，判断所处四面体区间，找出与构成该四面体区间的四个逆变器输出电压矢量，包括三个有源输出电压矢量vm1、vm2、vm3和一个零电压矢量v0，其中m1、m2、m3为1-14之间不相等的自然数； 所述判断所处四面体区间，具体为：三相四桥臂逆变器的14个非零电压矢量和1个零电压矢量在空间上构成了24个四面体区间，每个四面体区间由3个有源输出电压矢量和1个零输出电压矢量v0构成；当落在第m个四面体区间时，m=1,2,3,4….24，选取构成该四面体的三个有源输出电压矢量vm1、vm2、vm3和一个零电压矢量v0，其中m1、m2、m3为1-14之间不相等的自然数； 步骤四：计算三个有源输出电压矢量vm1、vm2、vm3所分别对应的目标函数g1、g2、g3和零电压矢量v0对应的目标函数g4；计算公式如下： ； 其中、、分别表示下一时刻电压矢量vmi的坐标分量，其中i=1,2,3,4，、、分别表示下一时刻，逆变器虚拟电压参考矢量的坐标分量； 步骤五：根据步骤四所得结果，计算三个有源输出电压矢量vm1、vm2、vm3的占空比d1、d2、d3和零电压矢量v0的占空比d4，并将一个采样周期内，每个电压矢量作用时间d1Ts、d2Ts、d3Ts、d4Ts反馈给调制器，并由调制器给出开关信号，其中Ts表示一个采样周期的大小；各电压矢量占空比的求取方法如下： 5.1将步骤四所选的vm1、vm2、vm3、v0这四个逆变器电压矢量合成一个虚拟电压矢量vp,每个电压矢量的作用时间不再是整个控制周期，具体如下所示： ； 其中d1、d2、d3、d4分别表示电压矢量vm1、vm2、vm3、v0的占空比，满足且d1、d2、d3、d4均大于0； 5.2定义占空比加权误差diei，其中，ei表示由单个电压矢量所引起的逆变器输出电压误差值，i=1,2,3,4；一个控制周期内，四个电压矢量加权误差的均方根值表示为： ； 其中gi分别表示电压矢量vm1、vm2、vm3、v0对应的目标函数，i=1,2,3,4； 5.3构造函数，令、，，求解后可得四个电压矢量占空比d1、d2、d3、d4： ； 步骤六：等本次采样周期结束，返回步骤一。

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