1.一种PWM整流器的模型预测控制策略,在一个控制周期内,采集当前k时刻的网侧电压、网侧电流与直流侧输出电压,构建整流器的离散数学模型,根据系统的开关工作状态,分别计算不同开关工作状态下的输出,根据输出预测值与输出参考值构建价值函数,选取价值函数最优解下的开关工作状态进行预测控制;其特征在于,在对不同开关工作状态下的输出进行计算前,先确定当前k时刻的网侧电压在空间矢量调制模式下所处的扇区,选取与所处的扇区相邻的两个有效矢量与任一零矢量进行矢量合成,分别计算所在扇区上的两个相邻的非零矢量和所有零矢量所对应的开关工作状态下的输出。
2.如权利要求1所述的PWM整流器的模型预测控制策略,其特征在于,统计两个有效矢量与零矢量进行矢量合成的所有开关序列,分别计算每个开关序列下的桥臂开关切换次数,选择桥臂开关切换次数最少的开关序列所对应的有效矢量和零矢量。
3.如权利要求1或2所述的PWM整流器的模型预测控制策略,其特征在于,所述价值函数为:
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F=λ1|pk+1‑pref|+λ2|qk+1‑qref|式中:pk+1为预测k+1时刻整流器的瞬时有功功率,qk+1为预测k+1时刻整流器的瞬时无功功率,pref为有功功率参考值,qref无功功率参考值,λ1、λ2为权重系数。
4.如权利要求3所述的PWM整流器的模型预测控制策略,其特征在于,所处的扇区相邻的两个有效矢量与任一零矢量进行矢量合成时,两个有效矢量的作用时间分别为t1、t2,零矢量的作用时间为t0,并满足下式:
式中:x1、x2和x0分别为两个有效矢量和一个零矢量的有功功率变化率;y1、y2和y0分别为两个有效矢量和一个零矢量的无功功率变化率;Ts为开关周期;pk和qk分别为当前时刻系统的有功功率和无功功率。
5.如权利要求4所述的PWM整流器的模型预测控制策略,其特征在于,有效矢量或零矢量的有功功率变化率和无功功率变化率分别为:式中:L为滤波电感;eα、eβ和iα、iβ分别为电网电压和电流在αβ轴上的分量;uα、uβ为整流器交流侧输入电压在αβ轴上的分量;Rs为电感等效串联电阻;ω为电网电压基波角频率。
6.如权利要求4所述的PWM整流器的模型预测控制策略,其特征在于,若t0<0,则将零矢量作用时间设定为0,并重新分配两个有效矢量的作用时间分别为t1'和t2':