基于小波预测控制的并网逆变器研究.pdf

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1、第5O卷第5期电力电子技术Vo1．50．No．52016年5月PowerElectronicsMav2016基于小波预测控制的并网逆变器研究吴雷．宁振(江南大学，轻工过程先进控制教育部重点实验室，江苏无锡214122)摘要：为进一步改善并网电流的谐波频谱，提出一种能够降低开关频率附近谐波的最大小波尺度预测控制方法。推导出d，q坐标下小波调制(WM)逆变器输出电压变尺度数学模型；根据并网逆变器离散状态方程得到了d．q轴解耦的最大小波尺度控制函数；再根据WM逆变器输出的相位模型控$~j-相小波尺度。，^，J变化，实现了在单位功率因数下对并网逆变器输出电

2、流的控制。仿真和实验结果证明了该方法的有效性和实用性。关键词：逆变器；小波调制；预测控制中图分类号：TM464文献标识码：A文章编号：1000—100X(2016)05—0041—03StudyofGrid．connectedInverterBasedonWaveletScalePredictiveControlWULei．NINGZhen(J／angnanUniversity，Wuxi214122，China)Abstract：Awaveletscalepredictivecontrolisproposedtoreducetheharmonicn

3、earbyswitching~equency．Themod—elofwaveletmodulation(WM)invertersind，qcoordinatesisdeducedtopushoverthescaledecoupledpredictiveeq—uationswhichdeterminethemaximumscaleJ．ThephaseshiftofWMinvertersisintroducedtorealizethegridcon-nectionwithunitpowerfactorbyadjustingscaleja,b，jo．Fi

4、nally，somesimulatedandexperimentalresultsaregiventoillustratetheperformanceoftheproposedstrategy．Keywords：inverter；waveletmodulation；predictivecontmlFoundationProject：SuppoaedbyInnovationProjectinJiangsuProvince(No．BY2012069)1引言2小波预测控制算法并网逆变器性能直接影响发电系统输出电能2．1WM逆变器变尺度数学模型质量．故研究

5、并网逆变器具有重要的现实意义和逆变器WM为对调制信号非均匀采样的广阔的应用前景。三相并网逆变器的性能很大程Lagrange插值重建。实现对调制信号的多分辨分度上取决于电流或功率内环控制策略『11。文献『2—析。非均匀采样过程由小波函数实现：31提供的控制策略均存在一些缺点。WM作为一(t)=h(2J“t)+h[十1(t-1+2手)]，J∈Z(1)种新调制技术具有良好的谐波输出频谱，被应用式中：为Haar小波函数，当t∈【0，1)，qbh(￡)=1，其他情于感应电机调速、智能功能模块调速等领域【】。况(￡)=0；为尺度。f变化一次产生2个采样点，采样

6、过程通过，目前，WM技术研究主要集中在逆变器输出电压．质量方面：文献[6]提出一种求解WM电压调制比平移完成．设平移系数为d．2个采样时刻分别为：的方法，定量描述了WM逆变器输出电压；文献『71ftdl-~(T／D)(d+2-J)⋯引入系数改善采样信号时间间隔．降低了输出电【td2=(T／D)(d+1—2-J)、压低次谐波含量。针对并网逆变器特点，提出小波式中：为调制周期：D为采样组数。Lagrange插值函数介于2个采样点之间．根预测控制策略，将WM电压模型引入并网逆变器模型．在线计算最优小波尺度控制逆变器输出电据ta。，t得到与式(1)满足对偶

7、性的尺度函数作为压。采用仿真和实验验证了控制算法的准确性。插值重建函数：(￡)=咖h(t)-~pj(t)，J∈Z(3)对于确定了的／，式(1)确定了两个采样时刻，基金项目：江苏省产学研创新项目(BY2012069)．定稿日期：2015—09—10式(3)确定一个矩形。当调制信号正向增大或负向作者简介：昊雷(1962一)，男，江苏无锡人，副教授，研究减小时，增大矩形变宽，当调制信号正向减小或方向为感应加热电源、新能源发电与控制技术。负向增大时，减小矩形变窄，f变化如下：．41第50卷第5期电力电子技术Vo1．50，No．52016年5月PowerEl

8、ectronicsMav20165№越)5池(幽2)I>0文献[6]指出WM的‘，宜大于6，由图lb可知d+Js^h幽2)