【技术实现步骤摘要】
本申请涉及新能源，尤其涉及一种t型三电平储能装置的无模型预测控制方法及系统。
技术介绍
1、储能装置可以将直流电转化为交流电，应用于可再生能源、电动汽车、计算机设备、工业生产等领域中。而储能装置的出力波动大，需要通过控制策略降低电流波纹及电流总谐波畸变率。
2、模型预测控制方法作为一种控制策略，具有高速动态响应、多对象处理能力以及实现简单的优点。但由于模型预测控制方法基于储能装置的实际物理模型，当模型参数发生改变，如温度上升导致环路阻抗升高、电感饱和时，会降低控制精度。无模型预测控制方法作为另一种控制策略，无需基于实际物理模型，而是基于电压矢量计算电流梯度，进而实现电流预测。因此，能够降低模型参数对控制策略的影响。
3、然而，无模型预测控制方法需要根据作用的电压矢量计算电流梯度，导致具有多个电压矢量的储能装置计算量增大。并且，无法根据未作用的电压矢量计算电流梯度，导致电流控制滞后，增大电流波纹及电流总谐波畸变率，降低储能装置的输出电能质量及动态响应速度。
技术实现思路
1、本申请提供一种t型三电平储能装置的无模型预测控制方法及系统，以提高储能装置的输出电能质量及动态响应速度。
2、第一方面，本申请提供一种t型三电平储能装置的无模型预测控制方法，包括：
3、将t型三电平储能装置输出的基准电压矢量通过拆分变换方法拆分为第一电压矢量分量和第二电压矢量分量；
4、获取第一电压矢量分量中不重复的第一电压矢量分量，以及第二电压矢量分量
5、获取t型三电平储能装置在控制周期内的第一已作用电压矢量、第二已作用电压矢量和第三已作用电压矢量；
6、将第一已作用电压矢量、第二已作用电压矢量和第三已作用电压矢量通过拆分变换方法拆分为已作用电压矢量分量；其中，标准电压矢量分量包括已作用电压矢量分量；
7、通过电流梯度计算方式计算已作用电压矢量分量对应的电流梯度，以及将电流梯度记录为与已作用电压矢量分量相同的标准电压矢量分量对应的电流梯度。
8、所述方法中，将t型三电平储能装置输出的电压矢量拆分为电压矢量分量，并且只计算不重复的电压矢量分量对应的电流梯度，减小计算量，提高储能装置的输出电能质量及动态响应速度。
9、在第一方面的一种可实现方式中，将电流梯度记录为与已作用电压矢量分量相同的标准电压矢量分量对应的电流梯度，包括：
10、创建电流梯度查找表，电流梯度查找表包括标准电压矢量分量、标准电压矢量分量对应的第一时刻的电流梯度和标准电压矢量分量对应的第二时刻的电流梯度，其中，第一时刻为第二时刻的前一个预测时间点。
11、所述方法中，将标准电压矢量分量、第一时刻的电流梯度和第二时刻的电流梯度填入电流梯度查找表中，可以快速更新电流梯度查找表，提高电流预测精度。
12、在第一方面的一种可实现方式中，标准电压矢量分量对应的第一时刻的电流梯度为零。
13、所述方法中，t型三电平储能装置在初始化时的电流梯度为零，将零作为标准电压矢量分量对应的第一时刻的电流梯度填入电流梯度查找表，便于后续执行预测电流值的计算。
14、在第一方面的一种可实现方式中，所述方法还包括：
15、将未作用电压矢量分量在第一时刻对应的电流梯度与已作用电压矢量分量在第一时刻对应的电流梯度相减，以得到电流梯度中间值；
16、将已作用电压矢量分量在第二时刻对应的电流梯度与电流梯度中间值相加，以得到未作用电压矢量分量在第二时刻对应的电流梯度；
17、将未作用电压矢量分量在第二时刻对应的电流梯度记录为与未作用电压矢量分量相同的标准电压矢量分量对应的第二时刻的电流梯度。
18、所述方法中，当t型三电平储能装置中存在无法获取的未作用电压矢量时，可以通过已作用电压矢量分量在第一时刻和第二时刻对应的电流梯度，以及未作用电压矢量在第一时刻对应的电流梯度计算未作用电压矢量在第二时刻对应的电流梯度，得到所有标准电压矢量分量对应的电流梯度，提高电流梯度更新的实时性，进而提高储能装置的动态响应。
19、在第一方面的一种可实现方式中，所述方法还包括：
20、将基准电压矢量划分为零矢量、小矢量、中矢量和大矢量，其中，零矢量的数量为第一数量、小矢量的数量为第二数量、中矢量的数量为第三数量、大矢量的数量为第四数量；
21、第一数量、第二数量、第三数量和第四数量与基准电压矢量的幅度值相关；第三数量等于第四数量，第三数量或第四数量小于第二数量，第三数量或第四数量大于第一数量；
22、根据第一划分标准将基准电压矢量划分为第一矢量组，第一划分标准为将与中矢量的幅度值差值最小的大矢量、小矢量和零矢量以及所述中矢量作为1个第一矢量组。
23、在第一方面的一种可实现方式中，所述方法还包括：
24、获取中矢量对应的第二时刻的第一电感电流值分量和第二电感电流值分量；
25、在电流梯度查找表中查找中矢量的第一标准电压矢量分量对应的第二时刻的第一电流梯度和第二标准电压矢量分量对应的第二时刻的第二电流梯度；
26、将第一电感电流值分量与第一电流梯度相加，以得到中矢量的第一标准电压矢量分量对应的第三时刻的第一预测电流值；将第二电感电流值分量与第二电流梯度相加，以得到中矢量的第二标准电压矢量分量对应的第三时刻的第二预测电流值，其中，第三时刻为第二时刻的后一个预测时间点；
27、将中矢量的第一标准电压矢量分量对应的第三时刻的第一参考电流值与第一预测电流值做第一运算，以得到第一中间值；将中矢量的第二标准电压矢量分量对应的第三时刻的第二参考电流值与第二预测电流值做第一运算，以得到第二中间值；
28、将第一中间值和第二中间值相加，以得到中矢量对应的代价函数；
29、将代价函数最小的中矢量所在的第一矢量组作为选定第一矢量组。
30、所述方法中，将t型三电平储能装置的基准电压矢量按幅度值分为第三数量个第一矢量组，每个第一矢量组中有一个中矢量，通过代价函数计算方法计算各个中矢量的代价函数，并将代价函数最小的中矢量所在的第一矢量组作为选定第一矢量组，提高生成驱动控制信号的速率。
31、在第一方面的一种可实现方式中，所述方法还包括：
32、计算选定第一矢量组中大矢量、小矢量和零矢量对应的代价函数，以得到选定第一矢量组中所有基准电压矢量的代价函数；
33、根据第二划分标准将选定第一矢量组划分为第二矢量组，第二划分标准为将选定第一矢量组中幅度值差值最小的基准电压矢量作为1个第二矢量组；
34、确定代价函数最小的第二矢量组为最优矢量组。
35、所述方法中，通过计算选定第一矢量组中各个第二矢量组中基准电压矢量的代价函数，确定代价函数总和最小的第二矢量组为最优矢量组，提高驱动控制信号的控制精度。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述将所述电流梯度记录为与所述已作用电压矢量分量相同的所述标准电压矢量分量对应的电流梯度，包括：
3.根据权利要求2所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述标准电压矢量分量对应的第一时刻的电流梯度为零。
4.根据权利要求2所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
7.根据权利要求6所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
8.根据权利要求7所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
9.根据权利要求8所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制
10.一种T型三电平储能装置的无模型预测控制系统，用于执行权利要求1-9任一项所述的T型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种t型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的t型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述将所述电流梯度记录为与所述已作用电压矢量分量相同的所述标准电压矢量分量对应的电流梯度，包括：
3.根据权利要求2所述的t型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述标准电压矢量分量对应的第一时刻的电流梯度为零。
4.根据权利要求2所述的t型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求2所述的t型三电平储能装置的无模型预测控制方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨勇，毛建良，金永泰，毛凌峰，汪盼，姚斌，
申请(专利权)人：江苏科曜能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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