基于扰动观测器的三相逆变电路改进型模型预测控制
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Key worbt: disterbance observer (DOB) ； model predictive control (MPC) ； multiple PR regulator ； total harmonic distortion (THD)
作者简介：何 文(1969-)，男，硕士，高级工程师，研究方向为电力安全生产技术及管理,
态进行提前预测，进 定 控制动作的控
制方式，控制
、稳定
。但传
统的MPC
、预测
,
，文
[P*提出一种 控制集模型预测控制(FCSMpc)[ #-ii*方法。该方法将脉宽调制(PWM)开关
4. AVIC Lanzhou Wanli Aviation Electromechaniccl Co.，Ltd.，Lanzhou 761286，China; 5. Xi' an Qinli Compleie Set of Electriccl Equiymeni Co.，Ltd.，Xi' an 710075，China)
4.航空工业兰州万里航空机电有限责任公司，甘肃兰州 761286； 5.西安秦骊成套电器有限公司，陕西西安 710075)
摘要：经逆变电路并网的分布式发电系统中，为了解决传统模型预测控制(MPC)在电路参数变化时系
统动态响应不佳的问题，在ABC三相坐标下，提出一种基于扰动观测器(DOB)的改进型模型预测控制
Abstraci: In the distributed yeneration system connected te the invertea circuii， in order te solve the problem thai the system dynamic response of the model predictivv control ( MPC) was pooc when the circuit parameters chanyed，a method based on ABC three-phase coordinates was proposed. This scheme was called advvnced MPC with disturbance observer ( DOB) ( AdMPC-DOB). C predicted the controlled current in two steps， and a proportional resonanh ( PR) reeulatoe was used as the feedforward compensatoo of the MPC. Compensation coul eliminate the periodic erroo of the predicted current and irnprove the ability te suppress specific harmonics. Takiny inte account the ineluence@eciecuiepaeameeeeeand unceeeain dieeuebancee@n eheeseeem， eheinduceivecu eneDOB waeueed e accueaeels@beeeve eheMPC inpueeiynal.The ehe@eeeicalanalseieand eimulaein expeeimeneeeh@wed ehaeehe impe@ved c@neelechemec@uld eeeceivelsimpe@veehe@uepuep@weequalies@eeheinveeeeeand eeduceeheeeal haem@nicdieeeein ( THD) eaee@eeheyeid-c@nneceed cu ene.
(AdMPC-DOB)方案，对被控电流进行两步预测，同时采用多重
(PR) 器作为MPC的
，
预测电流的
，并提高对特定次谐波的抑制能力。考到电路参数变化和不确定扰动对系统造
的影响，采用电感电流扰动观测器对MPC；
进行 观测。理论分
，所提改进型
控制方案能
提高逆变器输出电能质量，并网电流 波畸变率(THD)&
电机易抄制应用2019,46 (6)
控制与应用技术I EMCA
基于扰动观测器的三相逆变电路改进型模型预测控制
何文"，王恩南#,杨沛豪$,刘向辰%,冯仰敏$,孟国军& (1.陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西榆林719319；
2.华能国际电力股份有限公司贵州分公司，贵州贵阳 550081； 3.西安热工研究院有限公司，陕西西安 710054；
—55 —
控制与应用技术I EMCA
电机与控剧定用2019,46 (6)
0引言
经LC滤波并网的逆变电路["£ 应用于
分布式发电〔4*+能及不
电
&逆
变电路的控制
电路输出电能质量
行的
。由于模型预测控制(MPC %〔5-7*
的动态响应特
的
， 被应用
于电力电子器件的控制。
MPC是一种 对系统未来有限时间域内
HE Wen1， WANG Ennan2， YANG Peihao3， LIU Xiangchen4， FENG Yangmin3， MENG Guojun (1. Shaanxi Guohua Jinjie Energy Co.，Ltd.，Yulin 719319，China;
2. Huaneny Power International，Inc. Guizhou Branch，Guiyany 550081，China; 3. Xi' an Theanal Powea Reseerch Instituie Co.，Ltd.，Xi' an 710054，China;
关键词：扰动观测器；模型预测控制；多重PR调节器；总谐波畸变率
中图分类号：TM 715 文献标志码：A 文章编号：1673-65ຫໍສະໝຸດ 0(2019)06-0055-07
Advanced Model Predictive Control for Three-Phase Inverter Circuit Based on Disterbance Observer
作者简介：何 文(1969-)，男，硕士，高级工程师，研究方向为电力安全生产技术及管理,
态进行提前预测，进 定 控制动作的控
制方式，控制
、稳定
。但传
统的MPC
、预测
,
，文
[P*提出一种 控制集模型预测控制(FCSMpc)[ #-ii*方法。该方法将脉宽调制(PWM)开关
4. AVIC Lanzhou Wanli Aviation Electromechaniccl Co.，Ltd.，Lanzhou 761286，China; 5. Xi' an Qinli Compleie Set of Electriccl Equiymeni Co.，Ltd.，Xi' an 710075，China)
4.航空工业兰州万里航空机电有限责任公司，甘肃兰州 761286； 5.西安秦骊成套电器有限公司，陕西西安 710075)
摘要：经逆变电路并网的分布式发电系统中，为了解决传统模型预测控制(MPC)在电路参数变化时系
统动态响应不佳的问题，在ABC三相坐标下，提出一种基于扰动观测器(DOB)的改进型模型预测控制
Abstraci: In the distributed yeneration system connected te the invertea circuii， in order te solve the problem thai the system dynamic response of the model predictivv control ( MPC) was pooc when the circuit parameters chanyed，a method based on ABC three-phase coordinates was proposed. This scheme was called advvnced MPC with disturbance observer ( DOB) ( AdMPC-DOB). C predicted the controlled current in two steps， and a proportional resonanh ( PR) reeulatoe was used as the feedforward compensatoo of the MPC. Compensation coul eliminate the periodic erroo of the predicted current and irnprove the ability te suppress specific harmonics. Takiny inte account the ineluence@eciecuiepaeameeeeeand unceeeain dieeuebancee@n eheeseeem， eheinduceivecu eneDOB waeueed e accueaeels@beeeve eheMPC inpueeiynal.The ehe@eeeicalanalseieand eimulaein expeeimeneeeh@wed ehaeehe impe@ved c@neelechemec@uld eeeceivelsimpe@veehe@uepuep@weequalies@eeheinveeeeeand eeduceeheeeal haem@nicdieeeein ( THD) eaee@eeheyeid-c@nneceed cu ene.
(AdMPC-DOB)方案，对被控电流进行两步预测，同时采用多重
(PR) 器作为MPC的
，
预测电流的
，并提高对特定次谐波的抑制能力。考到电路参数变化和不确定扰动对系统造
的影响，采用电感电流扰动观测器对MPC；
进行 观测。理论分
，所提改进型
控制方案能
提高逆变器输出电能质量，并网电流 波畸变率(THD)&
电机易抄制应用2019,46 (6)
控制与应用技术I EMCA
基于扰动观测器的三相逆变电路改进型模型预测控制
何文"，王恩南#,杨沛豪$,刘向辰%,冯仰敏$,孟国军& (1.陕西国华锦界能源有限责任公司，陕西榆林719319；
2.华能国际电力股份有限公司贵州分公司，贵州贵阳 550081； 3.西安热工研究院有限公司，陕西西安 710054；
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控制与应用技术I EMCA
电机与控剧定用2019,46 (6)
0引言
经LC滤波并网的逆变电路["£ 应用于
分布式发电〔4*+能及不
电
&逆
变电路的控制
电路输出电能质量
行的
。由于模型预测控制(MPC %〔5-7*
的动态响应特
的
， 被应用
于电力电子器件的控制。
MPC是一种 对系统未来有限时间域内
HE Wen1， WANG Ennan2， YANG Peihao3， LIU Xiangchen4， FENG Yangmin3， MENG Guojun (1. Shaanxi Guohua Jinjie Energy Co.，Ltd.，Yulin 719319，China;
2. Huaneny Power International，Inc. Guizhou Branch，Guiyany 550081，China; 3. Xi' an Theanal Powea Reseerch Instituie Co.，Ltd.，Xi' an 710054，China;
关键词：扰动观测器；模型预测控制；多重PR调节器；总谐波畸变率
中图分类号：TM 715 文献标志码：A 文章编号：1673-65ຫໍສະໝຸດ 0(2019)06-0055-07
Advanced Model Predictive Control for Three-Phase Inverter Circuit Based on Disterbance Observer