，該方法具體包括：
[0045] S101，計算所述多電平三相并網(wǎng)逆變器的三相輸出電流。
[0046] S102,根據(jù)所述三相輸出電流計算所述多電平三相并網(wǎng)逆變器的三相輸出參考電 壓。
[0047] 具體的，該步驟可以包括：
[0048] 根據(jù)所述三相輸出電流計算所述多電平三相并網(wǎng)逆變器的三相輸出參考電流；
[0049] 根據(jù)所述三相輸出參考電流計算所述多電平三相并網(wǎng)逆變器的三相輸出參考電 壓。
[0050] S103,比較所述三相輸出電流中最大值的絕對值是否大于所述三相輸出電流中最 小值的絕對值；如果大于，則執(zhí)行S104,如果不大于，則執(zhí)行S105。
[0051] 需要說明的是，在所述比較所述三相輸出電流中最大值的絕對值是否大于所述三 相輸出電流中最小值的絕對值之前，所述方法還包括：
[0052] 確定所述三相輸出電流中的最大值、最小值以及中間值；
[0053] 確定所述三相輸出參考電壓中的最大值、最小值以及中間值。
[0054] S104,將所述輸出參考電壓中最大值對應(yīng)的相與所述多電平三相并網(wǎng)逆變器的直 流母線正極相連；
[0055] S105,將所述輸出參考電壓中最小值對應(yīng)的相與所述多電平三相并網(wǎng)逆變器的直 流母線負(fù)極相連。
[0056] 本實施例公開了一種有限開關(guān)狀態(tài)模型預(yù)測控制方法，應(yīng)用于多電平三相并網(wǎng)逆 變器，當(dāng)所述逆變器的三相輸出電流中最大值的絕對值大于最小值的絕對值時，將所述輸 出參考電壓中最大值對應(yīng)的相與所述逆變器的直流母線正極相連，當(dāng)所述逆變器的三相輸 出電流中最大值的絕對值不大于最小值的絕對值時，將所述輸出參考電壓中最小值對應(yīng)的 相與所述逆變器的直流母線負(fù)極相連，以保證在逆變器輸出電流的最大或最小這一段時間 逆變器停止開通或關(guān)斷，這樣大大減少了逆變器的開關(guān)損耗，提高逆變器的效率。
[0057] 在上述本發(fā)明公開的實施例的基礎(chǔ)上，本發(fā)明具體給出如下示例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0058] 二極管鉗位型三電平三相并網(wǎng)逆變發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)由可再生 能源（如光伏、風(fēng)電等）、二極管鉗位型三電平三相并網(wǎng)逆變器（以下簡稱逆變器）、L濾波 器、電網(wǎng)構(gòu)成?？稍偕茉刺峁┫到y(tǒng)的輸入功率，逆變器實現(xiàn)有功功率和無功功率的控制， 其中，圖中：ea、eb、eb分別為三相電網(wǎng)相電壓；ia、ib、i。分別為逆變器輸出相電流；ua、ub、u。 分別為逆變器輸出相電壓；ic為逆變器中性點(diǎn)電流分別為直流母線電容；Vn、Vp分別 為電容(^和C2的電壓；i"、ie2分別為電容C:和C2的電流；U&=VP+Vn為直流母線電壓；id。 為直流側(cè)輸出電流；R、L分別為逆變器輸出與電網(wǎng)之間總電阻、濾波電感。
[0059] 在逆變器中，每相橋臂有三種輸出狀態(tài)："P"狀態(tài)、"0"狀態(tài)和"N"狀態(tài)，對應(yīng)的交 流側(cè)三種輸出相電壓分別為U&/2、0和-U&/2，其中，Ud。為直流母線電壓。
[0060] 為了方便建模，假設(shè)所有開關(guān)元器件都是理想器件，忽略死區(qū)時間，逆變器輸出端 通過L濾波器與電網(wǎng)相連，三相電網(wǎng)電壓的中性點(diǎn)為n，則逆變器可以等效為相應(yīng)的開關(guān)模 型。以數(shù)字量一 1"分別表示逆變器的三種輸出狀態(tài)，引入開關(guān)函數(shù)，本申請中 用Si表示，則逆變器的輸出狀態(tài)可定義為：
[0061]
⑴
[0062] 其中，iGa，b，c，o為直流母線中性點(diǎn)電壓標(biāo)識，Si不能同時為1、0、一 1。則逆變 器輸出相電壓可由直流母線電壓Ud。和開關(guān)函數(shù)Si表示，其值表示為：
[0063]
(2)
[0064] 由上式可以推導(dǎo)出逆變器的輸出相電壓分別為：
[0065]
[0072] 由于逆變器輸出的三相線電壓滿足：uab+Ubc+uca= 0,則逆變器輸出的相電壓為：
[0073]
(7)
[0074] 將式（7)寫成矩陣形式可表示為：
[0075]
(8)
[0076] 由上述式（3)、式（6)、式⑶聯(lián)合可得逆變器輸出的相電壓與直流母線電壓Ud。、 開關(guān)函數(shù)Si的關(guān)系為：
[0077]
(9)
[0078] 根據(jù)圖1的參考方向，可以確定，逆變器輸出電流在三相靜止abc坐標(biāo)系下的動態(tài) 電壓方程為：
[0079]
(10)
[0080] 其中，L為逆變器輸出濾波電感、uan、ubn、11。"為逆變器輸出相電壓，ea、eb、e。為三相 電網(wǎng)電壓，ia、ib、i。為逆變器輸出電流，R為逆變器與電網(wǎng)之間總的電阻。
[0081] 假定采樣周期Ts，需要說明的是，Ts比較小，具體值可根據(jù)實際應(yīng)用確定，本申請 不作任何限定，根據(jù)前向歐拉公式，將式（10)離散化可得：
[0082]
(11)
[0083] 則逆變器在（k+1)時刻預(yù)測電流為：
[0084]
(12 )
[0085] 假定在k+1時刻逆變器電流達(dá)到給定電流，即
[0086]
(13)
[0087] 其中，i!(k+l)、i〖(k+l)、〇k+l)為（k+1)時刻逆變器的給定電流（即參考電 流）。
[0088] 需要說明的是，在（k+1)時刻逆變器的給定電流可由（k)時刻的給定電流、（k_l) 時刻的給定電流、以及（k-2)時刻的給定電流通過線性插值定理得到：
[0089]
(14)
[0090] 根據(jù)式（12)和式（13)，可得逆變器輸出參考電壓為：
[0091]
(15)
[0092] 根據(jù)圖1，可得逆變器母線電容電流為：
[0093]
(16)
[0094] 三電平中性點(diǎn)平衡控制的目的為實現(xiàn)母線電容能量平衡，直流母線電流id。為0， 則
[0095]
[0096] 根據(jù)逆變器輸出的開關(guān)函數(shù)可得中性點(diǎn)電流為：
[0097]
(18)
[0098] 由式（17)和（18)可得逆變器流過母線的電容電流為：
[0099]
(19)
[0100] 其中：
[0101]
其中，Sign為符號函數(shù)，其輸出為_1，0,1。
[0102] 逆變器直流母線電容電壓為：
[0103]
(20)
[0104] 假定離散化步長為Ts，將式（20)離散化可得：
[0105]
(2:1 】
[0106] 由式（19)和式（20)可知：通過逆變器輸出的開關(guān)函數(shù)和逆變器輸出電流可以預(yù) 測出三電平中性點(diǎn)電壓，無需測量三電平三相逆變器母線電容電流和iC2。
[0107] 對于逆變器來說，控制目標(biāo)有多個，其一目標(biāo)是實現(xiàn)以給定電流精確快速跟蹤，這 是有限開關(guān)狀態(tài)模型預(yù)測控制的主要目標(biāo)；另一方面，逆變器要實現(xiàn)對中點(diǎn)電壓的平衡。為 實現(xiàn)逆變器對給定電流精確跟蹤以及中性點(diǎn)電壓平衡，有限開關(guān)狀態(tài)模型預(yù)測控制目標(biāo)函 數(shù)的選擇為：
[0108]
(21i
[0109] 其中Av為目標(biāo)函數(shù)中性點(diǎn)電壓平衡的權(quán)重系數(shù)，該值可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行 設(shè)置。在本發(fā)明中，Av= 2。
[0110] 逆變器的開關(guān)損耗取決于逆變器開通和關(guān)斷時流過逆變器的電流，逆變器在開通 和關(guān)斷時逆變器的電流越大，其逆變器的開關(guān)損耗越大。為了減少逆變器的開關(guān)損耗，在逆 變器輸出電流的最大或最小這一段時間逆變器停止開通或關(guān)斷。
[0111] 逆變器輸出參考電壓》10)、》1片）、(幻中的最大值、最小值、中間值定義 為：
[0112]
(22)
[0113] 其中函數(shù)Max、Mid、Min分別是取函數(shù)的最大值、中間值和最小值。
[0114] 逆變器輸出電流的最大值、中間值和最小值分別表示為：
[0115]
(23 )
[0116] 本申請方法通過逆變器輸出參考電壓〇)、⑷⑷和逆變器輸出電流 ia(k)、ib(k)、ijk)決定逆變器哪相停止開關(guān)動作（即使得該相與直流母線正極或負(fù)極相 連）。具體的，可使逆變器輸出電流絕對值最大那相與直流母線正極或負(fù)極相連，這樣大大 減少了逆變器的開關(guān)損耗，提高逆變器的效率。
[0117] 結(jié)合圖3所示的二極管鉗位型三電平三相并網(wǎng)逆變器電壓空間矢量，其電壓矢量 的選取與逆變器輸出參考電壓、輸出電流的關(guān)系如表1所不。
[0118] 表1電壓矢量的選取與逆變器輸出參考電壓、輸出電流的關(guān)系
[0119]
[0121] 從表1可以看出：根據(jù)參考電壓、輸出電流，參與預(yù)測模型和目標(biāo)函數(shù)計算電壓矢 量由傳統(tǒng)的27個減少到9個