【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于變換器模型預測控制，尤其涉及一種多有源橋變換器的模型預測控制方法及系統。
技術介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術相關的
技術介紹
信息，不必然構成在先技術。
2、儲能設備與直流母線間的能量交換需通過多端口雙向變流器實現。多有源橋串聯諧振變換器儲能電感電流正弦度高，變壓器無直流偏磁，與傳統多有源橋(multiactivebridge,mab)變換器相比具有更廣闊的應用前景。單端口比例積分控制下任意端口電壓或功率波動都會通過變壓器耦合至其他端口，對其他端口的電能質量和變換器的穩定運行產生不利影響。
3、傳統基于逆矩陣變換的解耦控制策略解耦代價高，計算過程復雜，且隨著端口數量的增多，運算時間指數級增加。
4、現有文獻將負載類型劃分為電阻負載和電池負載，并利用擴張狀態觀測器對端口間耦合導致的干擾進行觀測，采用線性自抗擾控制對干擾進行抑制，有效提升了系統動態性能，但該方法依賴變換器小信號模型，當實際工況偏離預設工況較大時，系統動態性能受限。
5、現有多端口諧振變換器解耦控制策略亦或計算負擔重，亦或動態性能差，且大多優化算法基于mab變換器拓撲，鮮有文獻對多有源橋變換器(如sr-mab變換器)詳細分析。模型預測控制作為一種非線性控制算法，具有動態響應快、易于實現多目標優化的優勢，能夠實現端口電壓或功率的快速動態響應，減小端口間的干擾。但模型預測控制高度依賴預測模型參數精度，諧振式變換器狀態空間矩陣維數較高，難以求解精確時域模型，而基于基波分析法的建模準確度較低，使得模型預
6、綜上，目前的多有源橋變換器的模型預測中，各端口之間的耦合造成后續解耦計算復雜，或動態性能差的問題。
技術實現思路
1、為克服上述現有技術的不足，本專利技術提供了一種多有源橋變換器的模型預測控制方法及系統，本專利技術方法能夠大幅提升系統動態響應速度，有效降低了端口間功率的耦合，本專利技術控制策略下各端口控制目標僅與該端口控制量相關，易于實現模塊化拓展。
2、為實現上述目的，本專利技術的第一個方面提供一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，包括：
3、對多有源橋變換器進行建模分析，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關系，構建多有源橋變換器各端口的偏差模型；
4、獲取多有源橋變換器各端口當前時刻的輸出電壓和輸出電流；
5、采用遞歸最小二乘算法，基于各端口當前時刻的輸出電壓和輸出電流，對所述偏差模型中的線性化控制增益進行估計；
6、根據估計結果，通過所述偏差模型計算各個端口當前時刻的最優移相控制量；
7、基于各個端口當前時刻的最優移相控制量，對多有源橋變換器各個端口進行移相調制。
8、本專利技術的第二個方面提供一種多有源橋變換器的模型預測控制系統，包括：
9、模型構建模塊，用于對多有源橋變換器進行建模分析，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關系，構建多有源橋變換器各端口的偏差模型；
10、獲取模塊，用于獲取多有源橋變換器各端口當前時刻的輸出電壓和輸出電流；
11、估計模塊，用于采用遞歸最小二乘算法，基于各端口當前時刻的輸出電壓和輸出電流，對所述偏差模型中的線性化控制增益進行估計；
12、計算模塊，用于根據估計結果，通過所述偏差模型計算各個端口當前時刻的最優移相控制量；
13、控制模塊，用于基于各個端口當前時刻的最優移相控制量，對多有源橋變換器各個端口進行移相調制。
14、本專利技術的第三個方面提供一種計算機設備，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執行的機器可讀指令，當計算機設備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機器可讀指令被所述處理器執行時執行一種多有源橋變換器的模型預測控制方法。
15、本專利技術的第四個方面提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執行一種多有源橋變換器的模型預測控制方法。
16、以上一個或多個技術方案存在以下有益效果：
17、在本專利技術中，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關系，對多有源橋變換器進行建模分析，得到各端口的偏差模型；采用遞歸最小二乘算法對偏差模型中的線性化控制增益進行估計，基于估計結果代入偏差模型中，求解得到各個端口當前時刻的最優移相控制量，進而對各個端口進行移相調制；本專利技術方法能夠大幅提升系統動態響應速度，實現了各端口間功率解耦，且該控制策略下各端口控制目標僅與該端口控制量相關，易于實現模塊化拓展。
18、本專利技術附加方面的優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術的實踐了解到。
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1.一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關系，構建多有源橋變換器各端口的偏差模型，具體包括：
3.如權利要求2所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，對不同負載的輸出電壓偏差的構建，具體為：
4.如權利要求1或2所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，多有源橋變換器各端口的輸出傳輸功率采用基波分析法進行近似計算。
5.如權利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，采用遞歸最小二乘算法，基于各端口當前時刻的輸出電壓和輸出電流，對所述偏差模型中的線性化控制增益進行估計，具體為：
6.如權利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，將多有源橋變換器負載分為電阻性負載和電池負載，電阻性負載以輸出電壓為控制目標，電池負載以充放電電流大小為控制目標。
7.如權利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制
8.一種多有源橋變換器的模型預測控制系統，其特征在于，包括：
9.一種計算機設備，其特征在于，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執行的機器可讀指令，當計算機設備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機器可讀指令被所述處理器執行時執行如權利要求1至7任一項所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法。
10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執行如權利要求1至7任一項所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法。
...【技術特征摘要】
1.一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關系，構建多有源橋變換器各端口的偏差模型，具體包括：
3.如權利要求2所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，對不同負載的輸出電壓偏差的構建，具體為：
4.如權利要求1或2所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，多有源橋變換器各端口的輸出傳輸功率采用基波分析法進行近似計算。
5.如權利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預測控制方法，其特征在于，采用遞歸最小二乘算法，基于各端口當前時刻的輸出電壓和輸出電流，對所述偏差模型中的線性化控制增益進行估計，具體為：
6.如權利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預測控...
【專利技術屬性】
技術研發人員：許永剛，劉朝章，魏峰，李中原，王波，程中華，
申請(專利權)人：國網山東省電力公司應急管理中心，
類型：發明
國別省市：
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