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龍圖騰網(wǎng)恭喜國網(wǎng)安徽省電力有限公司培訓(xùn)中心;安徽電氣工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院;安徽大學(xué)申請的專利一種基于魯棒預(yù)測的逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓級聯(lián)控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119382155B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-05-20發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202411599602.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：H02J3/12；該發(fā)明授權(quán)一種基于魯棒預(yù)測的逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓級聯(lián)控制方法是由吳義純;劉少華;許饒琪;胡存剛;芮濤;門富媛;馮壯壯;鄒思繁;宋曉皖;陳寧;徐斌;齊佩雯;潘英杰設(shè)計研發(fā)完成，并于2024-11-11向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種基于魯棒預(yù)測的逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓級聯(lián)控制方法在說明書摘要公布了：一種基于魯棒預(yù)測的逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓級聯(lián)控制方法，涉及逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓控制技術(shù)領(lǐng)域。該方法通過級聯(lián)觀測逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓集中擾動、輸出電流集中擾動，級聯(lián)建立了逆變器輸出電流參考以及基本電壓矢量參考，消除了構(gòu)網(wǎng)逆變器系統(tǒng)中參數(shù)等擾動對構(gòu)網(wǎng)電壓控制的影響，保證了逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓控制時的魯棒性和可靠性。本發(fā)明有效解決了構(gòu)網(wǎng)逆變器模型參數(shù)與實際參數(shù)不一致性帶來的問題，避免了電壓預(yù)測不精確和電壓波形失真的風(fēng)險，同時減少了外部干擾對參數(shù)識別的影響。此外，該方法無需根據(jù)工作條件變化調(diào)整系統(tǒng)增益或存儲大量數(shù)據(jù)，從而降低了電壓控制的復(fù)雜性，提升了控制性能。

本發(fā)明授權(quán)一種基于魯棒預(yù)測的逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓級聯(lián)控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種基于魯棒預(yù)測的逆變器構(gòu)網(wǎng)電壓級聯(lián)控制方法，其特征在于，具體步驟如下：步驟一：根據(jù)三相構(gòu)網(wǎng)逆變器拓?fù)洌⑵湓陟o止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，然后建立構(gòu)網(wǎng)電壓集中擾動存在時的構(gòu)網(wǎng)電壓預(yù)測方程；詳細(xì)步驟如下：根據(jù)弱聯(lián)型微網(wǎng)逆變器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，能夠得到其在靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型并表示為： 式中：Lm為濾波電感模型參數(shù)，Cm為濾波電容模型參數(shù)；ii、il、vi、vc分別為靜止坐標(biāo)系下逆變器輸出電流、交流負(fù)載電流、逆變器基本電壓矢量、構(gòu)網(wǎng)電壓；其中，逆變器共有8個基本電壓矢量，即i∈0～7，分別為v00,0,0、v11,0,0、v21,1,0、v30,1,0、v40,1,1、v50,0,1、v61,0,1、v71,1,1；考慮到負(fù)載擾動和系統(tǒng)參數(shù)不確定性，公式1中構(gòu)網(wǎng)電壓vc進一步表示為： 式中：dvc為構(gòu)網(wǎng)電壓集中擾動，其表示為： 式中：ΔC為電容模型參數(shù)與實際參數(shù)之間的參數(shù)誤差，ds為系統(tǒng)擾動；根據(jù)前線歐拉法以及公式2所示的構(gòu)網(wǎng)電壓數(shù)學(xué)模型，構(gòu)網(wǎng)電壓vc離散并表示為： 式中：vc[k+1]為靜止坐標(biāo)系下k+1時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓預(yù)測值，vc[k]為靜止坐標(biāo)系下k時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓采樣值，ii[k]為靜止坐標(biāo)系下k時刻的逆變器輸出電流采樣值，il[k]為靜止坐標(biāo)系下k時刻的交流負(fù)載電流采樣值；dvc[k]為靜止坐標(biāo)系下k時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓集中擾動；Ts為控制周期；步驟二：根據(jù)步驟一得到的構(gòu)網(wǎng)電壓集中擾動存在時的構(gòu)網(wǎng)電壓預(yù)測方程，建立構(gòu)網(wǎng)電壓誤差函數(shù)，并推導(dǎo)獲得逆變器輸出電流參考值；詳細(xì)步驟如下：為了提高構(gòu)網(wǎng)電壓控制的魯棒性，基于構(gòu)網(wǎng)電壓參考vcref和構(gòu)網(wǎng)電壓vc之間的誤差設(shè)計離散的誤差函數(shù)，其表示為：evc[k]＝ρv[vcref[k]-vc[k]]+λvσv[k]5式中：evc[k]為靜止坐標(biāo)系下k時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓誤差函數(shù)，ρv為構(gòu)網(wǎng)電壓誤差增益，λv為構(gòu)網(wǎng)電壓誤差積分增益；vcref[k]為靜止坐標(biāo)系下k時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓參考值；σv[k]為靜止坐標(biāo)系下k時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓誤差積分，其表示為：σv[k]＝σv[k-1]+[vcref[k]-vc[k]]6式中：σv[k-1]為靜止坐標(biāo)系下k-1時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓誤差積分；當(dāng)逆變器處于穩(wěn)態(tài)工作時，可認(rèn)為k+1時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓誤差函數(shù)與k時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓誤差函數(shù)相等，得到：evc[k+1]＝evc[k]7式中：evc[k+1]為靜止坐標(biāo)系下k+1時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓誤差函數(shù)，其通過一步前推公式5得到：evc[k+1]＝ρv[vcref[k+1]-vc[k+1]]+λv[σv[k]+vcref[k+1]-vc[k+1]]8式中：vcref[k+1]為靜止坐標(biāo)系下k+1時刻的構(gòu)網(wǎng)電壓參考值；由于逆變器一般工作在較高的功率頻率下，可認(rèn)為vcref[k+1]＝vcref[k]，因此，公式8進一步推導(dǎo)為： 將公式9和公式5代入公式7得到： 式中：iiref[k]為靜止坐標(biāo)系下k時刻的逆變器輸出電流參考值；根據(jù)公式10可知，需要得到準(zhǔn)確的構(gòu)網(wǎng)電壓集中擾動dvc[k]才能保證逆變器輸出電流參考值iiref[k]的準(zhǔn)確性；步驟三：根據(jù)步驟二得到的逆變器輸出電流參考值，建立構(gòu)網(wǎng)電壓集中擾動觀測方程，實時估計構(gòu)網(wǎng)電壓集中擾動，進而消除集中擾動對逆變器輸出電流參考值的影響；步驟四：根據(jù)三相構(gòu)網(wǎng)逆變器拓?fù)洌⒛孀兤鬏敵鲭娏骷袛_動存在時的逆變器輸出電流預(yù)測方程；步驟五：根據(jù)步驟四得到的逆變器輸出電流集中擾動存在時的逆變器輸出電流預(yù)測方程，建立逆變器輸出電流誤差函數(shù)，并推導(dǎo)獲得逆變器基本電壓矢量參考值；步驟六：根據(jù)步驟五得到的逆變器基本電壓矢量參考值，建立逆變器輸出電流集中擾動觀測方程，實時估計逆變器輸出電流集中擾動，進而消除集中擾動對逆變器基本電壓矢量參考值的影響；步驟七：根據(jù)步驟五得到的逆變器基本電壓矢量參考值，建立成本函數(shù)，選擇最優(yōu)的基本電壓矢量，并設(shè)置下一控制周期的三相調(diào)制波。

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