一個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)所 對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，然后根據(jù)九個(gè)目標(biāo)函數(shù)值中數(shù)值最小的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)值來(lái)確定下一時(shí) 亥撮優(yōu)的直流母線電壓，也即，本發(fā)明在構(gòu)建了預(yù)設(shè)控制目標(biāo)函數(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)有限的開(kāi) 關(guān)狀態(tài)模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)下一時(shí)刻直流母線電壓的預(yù)測(cè)控制，由此便可實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器有 功功率、無(wú)功功率和中性點(diǎn)電壓平衡控制，而無(wú)需利用復(fù)雜的PffM控制和電流閉內(nèi)環(huán)，可見(jiàn) 本發(fā)明簡(jiǎn)化了 T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制過(guò)程，從而提高了控制靈活度。
【附圖說(shuō)明】
[0040] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0041] 圖1為T(mén)型三電平單相并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0042] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制方法流程圖；
[0043] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種具體的T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制方法流 程圖；
[0044] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的一種T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于 本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0046] 本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制方法，應(yīng)用于T型三 電平單相并網(wǎng)逆變器，圖1為T(mén)型三電平單相并網(wǎng)逆變器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，T型三電平單 相并網(wǎng)逆變器包括功率開(kāi)關(guān)管集，功率開(kāi)關(guān)管集包括位于a相橋臂的第一功率開(kāi)關(guān)管組和 位于b相橋臂的第二功率開(kāi)關(guān)管組，其中，第一功率開(kāi)關(guān)管組包括功率開(kāi)關(guān)管SaU功率開(kāi) 關(guān)管Sa2、功率開(kāi)關(guān)管Sa3和功率開(kāi)關(guān)管Sa4 ;第二功率開(kāi)關(guān)管組包括功率開(kāi)關(guān)管SbU功率 開(kāi)關(guān)管Sb2、功率開(kāi)關(guān)管Sb3和功率開(kāi)關(guān)管Sb4。需要說(shuō)明的是，功率開(kāi)關(guān)管Sal的驅(qū)動(dòng)信 號(hào)和功率開(kāi)關(guān)管Sa3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為互補(bǔ)信號(hào)，功率開(kāi)關(guān)管Sa2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和功率開(kāi)關(guān)管Sa4 的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為互補(bǔ)信號(hào)，功率開(kāi)關(guān)管Sbl的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和功率開(kāi)關(guān)管Sb3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為互補(bǔ) 信號(hào)，功率開(kāi)關(guān)管Sb2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和功率開(kāi)關(guān)管Sb4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為互補(bǔ)信號(hào)。
[0047] 其中，功率開(kāi)關(guān)管集可形成九種開(kāi)關(guān)狀態(tài)，表1中示出了上述九種開(kāi)關(guān)狀態(tài)。
[0048] 表 1
[0049]

[0050] 表1中的Sa表不a相的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，Sb表不b相的開(kāi)關(guān)狀態(tài)；根據(jù)a相橋臂上功率 開(kāi)關(guān)管Sal~Sa4九種不同的開(kāi)斷狀態(tài)，相應(yīng)地可以確定出a相的開(kāi)關(guān)狀態(tài)Sa ;根據(jù)b相 橋臂上功率開(kāi)關(guān)管Sbl~Sb4九種不同的開(kāi)斷狀態(tài)，相應(yīng)地可以確定出a相的開(kāi)關(guān)狀態(tài)Sb， 表1中每一功率開(kāi)關(guān)管開(kāi)通時(shí)對(duì)應(yīng)數(shù)字1，關(guān)斷時(shí)對(duì)應(yīng)數(shù)字0。當(dāng)Sa或Sb為1的時(shí)候，表 示輸出與母線電壓正極P點(diǎn)相連；當(dāng)Sa或Sb為0的時(shí)候，表示輸出與母線電壓中性點(diǎn)0點(diǎn) 相連；當(dāng)Sa或Sb為-1的時(shí)候，表示輸出與母線電壓負(fù)極N點(diǎn)相連。從表1中可以看出，T 型三電平單相并網(wǎng)逆變器中功率開(kāi)關(guān)管集形成的開(kāi)關(guān)狀態(tài)可表示為：
[0051] Sj= [Sa Sb] τ;
[0052] 其中，j = 0,…，8 ;可見(jiàn)，T型三電平單相并網(wǎng)逆變器中功率開(kāi)關(guān)管集形成的開(kāi)關(guān) 狀態(tài)共有九種。
[0053] 圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)的T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制方法，該方法 包括：
[0054] 步驟Sll :獲取當(dāng)前時(shí)刻的電網(wǎng)電壓、逆變器輸出電流和直流母線電壓，其中，逆 變器輸出電流為a相橋臂或b相橋臂的輸出電流，直流母線電壓包括正母線電壓和負(fù)母線 電壓；
[0055] 步驟S12:利用電網(wǎng)電壓和逆變器輸出電流，計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻下逆變器的參考輸出 電壓；
[0056] 步驟S13 :利用參考輸出電壓、逆變器輸出電流、當(dāng)前時(shí)刻的直流母線電壓和九種 開(kāi)關(guān)狀態(tài)，分別計(jì)算每一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)下預(yù)設(shè)控制目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)值，相應(yīng)的得到九個(gè)目標(biāo) 函數(shù)值；預(yù)設(shè)控制目標(biāo)函數(shù)為預(yù)先確定的用于計(jì)算中性點(diǎn)電壓偏離程度的函數(shù)；
[0057] 步驟S14:將九個(gè)目標(biāo)函數(shù)值中數(shù)值最小的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)值作為最優(yōu)目標(biāo)函數(shù) 值，并根據(jù)該最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值，確定下一時(shí)刻最優(yōu)的直流母線電壓。
[0058] 本發(fā)明實(shí)施例中，T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制方法包括：獲取當(dāng)前時(shí)刻的 電網(wǎng)電壓、逆變器輸出電流和直流母線電壓；接著利用電網(wǎng)電壓和逆變器輸出電流，計(jì)算當(dāng) 前時(shí)刻下逆變器的參考輸出電壓；然后利用參考輸出電壓、逆變器輸出電流、當(dāng)前時(shí)刻的直 流母線電壓和九種開(kāi)關(guān)狀態(tài)，分別計(jì)算每一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)下預(yù)設(shè)控制目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)值，相 應(yīng)的得到九個(gè)目標(biāo)函數(shù)值，其中，預(yù)設(shè)控制目標(biāo)函數(shù)為預(yù)先確定的用于計(jì)算中性點(diǎn)電壓偏 離程度的函數(shù)；最后將九個(gè)目標(biāo)函數(shù)值中數(shù)值最小的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)值作為最優(yōu)目標(biāo)函數(shù) 值，并根據(jù)該最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值，確定下一時(shí)刻最優(yōu)的直流母線電壓。
[0059] 由上可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)施例利用用于計(jì)算中性點(diǎn)電壓偏離程度的預(yù)設(shè)控制目標(biāo)函 數(shù)，確定逆變器九種開(kāi)關(guān)狀態(tài)中每一個(gè)開(kāi)關(guān)狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值，然后根據(jù)九個(gè)目標(biāo) 函數(shù)值中數(shù)值最小的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)值來(lái)確定下一時(shí)刻最優(yōu)的直流母線電壓，也即，本發(fā)明 實(shí)施例在構(gòu)建了預(yù)設(shè)控制目標(biāo)函數(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)有限的開(kāi)關(guān)狀態(tài)模型，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對(duì)下 一時(shí)刻直流母線電壓的預(yù)測(cè)控制，由此便可實(shí)現(xiàn)對(duì)逆變器有功功率、無(wú)功功率和中性點(diǎn)電 壓平衡控制，而無(wú)需利用復(fù)雜的PWM控制和電流閉內(nèi)環(huán)，可見(jiàn)本發(fā)明實(shí)施例簡(jiǎn)化了 T型三電 平單相并網(wǎng)逆變器的控制過(guò)程，從而提高了控制靈活度。
[0060] 本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種具體的T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制方法，參見(jiàn)圖 3所示，相對(duì)于上一實(shí)施例，本實(shí)施例對(duì)技術(shù)方案展開(kāi)了進(jìn)一步的說(shuō)明和優(yōu)化。具體如下：
[0061] 上一實(shí)施例步驟S12具體可以包括：
[0062] 步驟S121 :利用線性插值法，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻和歷史時(shí)刻下逆變器的參考輸出電流進(jìn) 行插值運(yùn)算，得到下一時(shí)刻逆變器的參考輸出電流，其中，逆變器的參考輸出電流為a相橋 臂或b相橋臂的參考輸出電流；
[0063] 步驟S122 :利用電網(wǎng)電壓、逆變器輸出電流和下一時(shí)刻逆變器的參考輸出電流， 計(jì)算得到參考輸出電壓。
[0064] 進(jìn)一步的，上一實(shí)施例步驟S13具體可以包括：
[0065] 步驟S131 :利用當(dāng)前時(shí)刻的直流母線電壓和九種開(kāi)關(guān)狀態(tài)，分別計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻下 逆變器每一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的輸出電壓，相應(yīng)地得到九個(gè)輸出電壓值；
[0066] 步驟S132 :利用逆變器輸出電流、當(dāng)前時(shí)刻的直流母線電壓和九種開(kāi)關(guān)狀態(tài)，分 別計(jì)算下一時(shí)刻逆變器每一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的直流母線電壓，相應(yīng)地得到九組直流母線 電壓值，其中，一組直流母線電壓值包括一個(gè)正母線電壓值和一個(gè)負(fù)母線電壓值；
[0067] 步驟S133 :利用參考輸出電壓、九個(gè)輸出電壓值和九組直流母線電壓值，分別計(jì) 算每一種開(kāi)關(guān)狀態(tài)下預(yù)設(shè)控制目標(biāo)函數(shù)的函數(shù)值，相應(yīng)的得到九個(gè)目標(biāo)函數(shù)值；其中九個(gè) 目標(biāo)函數(shù)值與九組直流母線電壓值一一對(duì)應(yīng)。
[0068] 更進(jìn)一步的，上一實(shí)施例步驟S14具體可以包括：
[0069] 步驟S141 :將九個(gè)目標(biāo)函數(shù)值中數(shù)值最小的一個(gè)目標(biāo)函數(shù)值作為最優(yōu)目標(biāo)函數(shù) 值；
[0070] 步驟S142 :將與該最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值所對(duì)應(yīng)的一組直流母線電壓值確定為下一時(shí) 刻最優(yōu)的直流母線電壓的電壓值。
[0071] 本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了又一種具體的T型三電平單相并網(wǎng)逆變器的控制方法，相對(duì) 于上一實(shí)施例，本實(shí)施例對(duì)技術(shù)方案展開(kāi)了進(jìn)一步的說(shuō)明和優(yōu)化。具體如下：
[0072] 獲取當(dāng)前時(shí)刻的電網(wǎng)電壓eg(k)、逆變器輸出電流ia(k)(此處為a相橋臂的輸出 電流）、正母線電壓V p(k)和負(fù)母線電壓Vn(k)。
[0073] 利用線性插值法，對(duì)當(dāng)前時(shí)刻（即k時(shí)刻）逆變器的參考輸出電流、（k-Ι)時(shí)刻 逆變器的參考輸出電流和（k-2)時(shí)刻逆變器的參考輸出電流進(jìn)行插值運(yùn)算，得到下一時(shí)刻 (即k+Ι時(shí)刻）的參...