1.一种基于模型预测控制的三电平有源滤波器,其特征在于:包括如下步骤:
(一)、三电平有源滤波器主电路拓扑结构:
二极管箝位型结构,其每相由四个功率开关器件组成,同时每相还连接着两个钳位二极管;
(二)、三电平有源滤波器系统方案设计:
通过对负载电流进行分析,运用谐波检测算法将有功与无功和谐波成分分离;同时实时检测apf输出电流信号,将无功和谐波分量与apf输出电流信号送入电流跟踪控制单元,通过系统主控单元生成12路pwm信号,使用驱动电路控制主电路各功率开关管,生成与负载侧谐波及无功电流相反的补偿电流,从而实现三电平变换器输出电流的无功与谐波补偿,最终获得与电网电压同频同相的期望电流波形;
(三)、三电平有源滤波器谐波和无功的检测:
ip-iq法检测方法是将三相电流信号减去基波电流,即可得到三相谐波电流分量,进而完成对谐波电流的检测工作;
(四)、模型预测控制策略:
模型预测控制主要由预测模型、滚动优化以及反馈校正三部分构成,将模型预测应用于apf系统时,首先根据电网电压、补偿电流采样值计算参考电流预测值,然后对27个开关状态滚动寻优,每次滚动需要计算补偿电流预测值、直流侧电压偏差预测值和开关转换次数fsw,计算价值函数g并进行比较,最后选择使得价值函数最小的开关状态输出。