[发明专利]基于内模理论的电压源变换器直接功率控制方法

权利要求书

1.一种基于内模理论的电压源变换器直接功率控制方法，其特征在于，其步骤如下：

S1、利用电流传感器和电压传感器分别采样k时刻的电压源变换器的交流侧电流i_a、i_b和电网电压e_ab、e_bc，并通过坐标变换得到α-β坐标系下的电流i_α(k)、i_β(k)和电压e_α(k)、e_β(k)；

S2、根据步骤S1中的交流侧电流i_α(k)、i_β(k)和电网电压e_α(k)、e_β(k)计算k时刻的瞬时复功率s(k)；

S3、设置k时刻和k-1时刻的瞬时功率参考值，通过线性外插法计算k+1时刻的瞬时有功功率参考值p_ref(k+1)和瞬时无功功率参考值q_ref(k+1)；

S4、基于内模原理引入积分运算，结合比例环节对k+1时刻的瞬时有功功率参考值p_ref(k+1)和瞬时无功功率参考值q_ref(k+1)进行修正，得到最终的瞬时功率参考值p′_ref(k+1)、q′_ref(k+1)，再结合步骤S2中的瞬时复功率s(k)得到k时刻的参考电压u_α(k)、u_β(k)；

最终的瞬时功率参考值p′_ref(k+1)、q′_ref(k+1)分别为：

其中，ε_p(k)＝p_ref(k)-p(k)，ε_q(k)＝q_ref(k)-q(k)，p_ref(k+1)、q_ref(k+1)分别为k+1时刻的瞬时有功功率参考值和瞬时无功功率参考值，p(k)为k时刻的有功功率，q(k)为k时刻的无功功率，为有功功率比例修正系数，为有功功率积分修正系数，为无功功率比例修正系数，为无功功率积分修正系数；

S5、利用空间矢量调制技术将步骤S4中的参考电压u_α(k)、u_β(k)转化为开关信号S_abc，并通过开关信号S_abc调控k时刻的电压源变换器的交流侧电压，实现对电压源变换器瞬时功率的无差拍预测控制。

2.根据权利要求1所述的基于内模理论的电压源变换器直接功率控制方法，其特征在于，所述步骤S1中的电压源变换器的交流侧电流i_a、i_b通过坐标变换得到α-β坐标系下的电流i_α(k)、i_β(k)的方法为：

所述步骤S1中的电网电压e_ab、e_bc通过坐标变换得到α-β坐标系下的电压e_α(k)、e_β(k)的方法为：

3.根据权利要求1或2所述的基于内模理论的电压源变换器直接功率控制方法，其特征在于，所述步骤S2中的k时刻的瞬时复功率s(k)为：

s(k)＝(e_α(k)i_α(k)+e_β(k)i_β(k))+j(e_β(k)i_α(k)-e_α(k)i_β(k))，

其中，p(k)＝e_α(k)i_α(k)+e_β(k)i_β(k)为有功功率，q(k)＝e_β(k)i_α(k)-e_α(k)i_β(k)为无功功率。