一種雙向交直流儲能變換器故障容錯均壓控制方法與流程
2023-06-18 09:02:42
本發明屬於智能電網技術領域，具體涉及一種雙向交直流儲能變換器故障容錯均壓控制方法。
背景技術：
高可靠性電能轉換系統的故障容錯運行能力是電力電子裝置投運首要基礎問題，也是構建堅強智能電網的前提基礎。在儲能系統中，雙向交直流儲能變換器控制著儲能電源和交流電網之間的電能雙向流動，是連接「網-源」的紐帶和關鍵設備，對儲能系統的可靠運行發揮著重要作用。
作為儲能系統雙向電能轉換的核心部件，雙向變換器的正常工作是整個系統安全穩定運行的基礎，一旦出現故障將會造成電源與電網的解列，對電網造成的衝擊，威脅局部電網安全穩定運行和重要用戶的可靠用電。然而，大功率全控型開關器件應用在高電壓、大容量、高功率密度、高頻開關狀態時，浪湧、尖峰等瞬態過程會影響器件的可靠運行，使得變流器容易出現故障。因此，從提高可靠性角度對雙向變換器故障容錯機制及控制方法研究具有重要意義。
為提高系統故障容錯能力，故障後重新配置變換器結構並結合相應的控制策略，以維持系統容錯連續運行。文獻「容錯三相四開關逆變器控制策略，中國電機工程學報，2010」提出基於補償電壓矢量的四開關逆變器svpwm過調製方法，以提高直流電源電壓利用率。文獻「變頻器故障診斷及容錯控制研究綜述.電工技術學報，2015」揭示了四開關逆變器svpwm控制的本質，即以兩路相位相差60°的正弦波為隱含調製函數的spwm控制。文獻「三相四開關並聯有源電力濾波器的控制方法。電工技術學報，2014」分析了指令電壓矢量不能正常合成的原因，並根據不連續脈寬調製控制思想提出了一種不改變整流器拓撲結構的容錯控制算法。以上對變換器的故障容錯研究是基於svpwm控制方法，需要進行坐標變換和扇區選擇，計算量偏大，算法複雜。
對雙向交直流儲能變換器的故障容錯方法研究較少，且已有研究均未分析直流側電壓均衡控制的原理和方法。
技術實現要素：
現有變換器故障容錯控制是基於svpwm控制方法，本發明要解決其需要進行坐標變換和扇區選擇，計算量偏大，算法複雜且雙向交直流儲能變換器的故障容錯方法研究較少等技術問題，從而提供一種雙向交直流儲能變換器故障容錯均壓控制方法。
為解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案如下：
一種雙向交直流儲能變換器故障容錯均壓控制方法，步驟如下：
步驟s1，構造雙向交直流儲能變換器故障模型的開關狀態si；
其中，i為交流電網的相，且i∈(a,b,c)；i相故障，有si＝1/2；
s2，獲取αβ兩相靜止坐標下雙向交直流儲能變換器的輸出電壓uj與開關狀態si的表達式；
s2.1，在abc三相靜止坐標系下，獲取雙向交直流儲能變換器的輸出電壓與開關狀態si的計算公式，具體如下：
其中，udc為直流母線電壓，uan為雙向交直流儲能變換器的a相輸出電壓；ubn為雙向交直流儲能變換器的b相輸出電壓；ucn為雙向交直流儲能變換器的c相輸出電壓；sa為a相的開關狀態值；sb為b相的開關狀態值；sc為c相的開關狀態值；且sa、sb和sc中有且僅有一個為1/2。
s2.2，對步驟s2.1中的公式2進行clark變換，得到αβ兩相靜止坐標下雙向交直流儲能變換器輸出電壓uj與開關狀態si的表達式，具體如下：
其中，uα為輸出電壓的α分量；uβ為輸出電壓的β分量；udc1為直流側的一個分離電容電壓，udc2為直流側的另一個分離電容電壓，sa為a相的開關狀態值；sb為b相的開關狀態值；sc為c相的開關狀態值，且sa、sb和sc中有且僅有一個為1/2。
s3，構造雙向交直流儲能變換器與輸出電壓矢量uj有關的功率二次預測模型；
s3.1，根據基爾霍夫定律，得到雙向交直流儲能變換器在abc三相靜止坐標系下的狀態方程；
其中，uan為雙向交直流儲能變換器的a相輸出電壓；ubn為雙向交直流儲能變換器的b相輸出電壓；ucn為雙向交直流儲能變換器的c相輸出電壓；ia為雙向交直流儲能變換器的a相輸出電流；ib為雙向交直流儲能變換器的b相輸出電流；ic為雙向交直流儲能變換器的c相輸出電流；ea為電網a相電壓；eb為電網b相電壓；ec為電網c相電壓；l為電感；r為電阻。
s3.2，對步驟s3.1中的公式4進行clark變換，得到αβ兩相靜止坐標下的狀態方程：
式中，l為電感；r為電阻；eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；iα為雙向交直流儲能變換器的輸出電流的α分量；iβ為雙向交直流儲能變換器的輸出電流的β分量；uα為輸出電壓的α分量；uβ為輸出電壓的β分量。
s3.3，對步驟s3.2中的公式5進行離散化，得到雙向交直流儲能變換器在tk+1時刻預測電流：
式中，iα(k+1)為tk+1時刻輸出電流預測值的α分量；iβ(k+1)為tk+1時刻輸出電流預測值的β分量；iα(k)為tk時刻輸出電流的α分量；iβ(k)為tk時刻輸出電流的β分量；eα(k)為tk時刻電網電壓的α分量；eβ(k)為tk時刻電網電壓的β分量；uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率。
s3.4，根據電網側復功率s，得到雙向交直流儲能變換器的功率計算公式；
電網側復功率s計算公式如下：
式中：「*」表示共軛，eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；iα為輸出電流的α分量；iβ為輸出電流的β分量；p為有功功率，q為無功功率。
由公式7得到功率計算公式，具體為，
其中，p(k)為tk時刻有功功率預測值；q(k)為tk時刻無功功率預測值；
s3.5，對於三相平衡電網，當採樣頻率ts較高時令：
s3.6，將步驟s3.3中的公式6和步驟s3.5中的公式9代入步驟s3.4的公式8中，得到tk+1時刻雙向交直流儲能變換器的功率預測模型：
式中，p(k+1)為tk+1時刻有功功率預測值；q(k+1)為tk+1時刻無功功率預測值；p(k)為tk時刻有功功率預測值；q(k)為tk時刻無功功率預測值；eα(k)為tk時刻電網電壓的α分量；eβ(k)為tk時刻電網電壓的β分量；uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率。
s3.7，根據步驟s3.5中的公式10得到tk+2時刻雙向交直流儲能變換器與輸出電壓uj有關的功率預測模型；具體為：
其中，uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率；p(k+1)為tk+1時刻有功功率預測值；q(k+1)為tk+1時刻無功功率預測值；p(k+2)為tk+2時刻有功功率預測值；q(k+2)為tk+2時刻無功功率預測值；eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；
s4，計算直流側分離電容電壓差值的預測值；
s4.1，根據基爾霍夫定律，得到雙向交直流儲能變換器直流側的kcl方程；
其中，c表示為電容容量；vdc2表示c2電壓；vdc1表示c1電壓；sa為a相的開關狀態值；sb為b相的開關狀態值；sc為c相的開關狀態值，且sa、sb和sc中有且僅有一個為1/2。
s4.2，根據步驟s4.1得到直流側電容電壓差為：
s4.3，令δv＝vdc2-vdc1，對公式14進行離散化後得：
其中，δv(k+2)為tk+2時刻直流側分離電容電壓差值的預測值；δv(k)為tk時刻直流側分離電容電壓差值的預測值；c為電容容量；ts為採樣頻率；
s5，構造價值函數g；
g＝|pref-p(k+2)|+|qref-q(k+2)|+λδv(k+2)(16)；
其中，pref為有功功率參考值，qref為無功功率參考值，λ為權重係數；p(k+2)為tk+2時刻有功功率預測值；q(k+2)為tk+2時刻無功功率預測值；δv(k+2)為tk+2時刻直流側分離電容電壓差值的預測值；
s6，初始化，給定價值函數g的比較變量m，並給比較變量m和開關狀態si賦初值；
s7，採集電網電壓ea、eb、ec，進行clark變換得到電網電壓的α分量eα和β分量eβ；採集雙向交直流儲能變換器的輸出電流ia、ib、ic並進行clark變換得到雙向ac/dc變換器輸出電流的α分量iα和β分量iβ；
s8，結合步驟s2和s7計算當前開關狀態下的雙向交直流儲能變換器的輸出電壓uj；
s9，結合步驟s3和步驟s8計算雙向交直流儲能變換器的第一次功率預測值；
s10，結合步驟s3、步驟s8和步驟s9計算雙向交直流儲能變換器的第二次功率預測值；
s11，結合步驟s5和步驟s10計算價值函數g；
s12，比較價值函數g與比較變量m的大小，並將最小值賦值給比較變量m；
s13，判斷循環次數是否達到設定值，當循環次數小於設定值時，改變開關狀態值，重複步驟s7-s12；當循環次數等於設定值時，輸出最小价值函數g所對應的輸出電壓矢量uj；輸出電壓矢量uj所對應的開關狀態應用於下一時刻，實現直接功率控制。
本發明通過對輸出功率進行兩步預測，超前計算出最優電壓矢量，對算法延時進行有效補償，減小延時對系統性能產生的影響。加入延時補償後，當採樣頻率較高時，本發明控制策略能夠顯著減小功率波動和降低併網電流諧波畸變。
且本發明具有良好的自適應性和魯棒性，且不需要內環電流控制和pwm調製，控制方案容易實現，且輸出功率波形平穩，能夠容錯連續運行。本發明採用模型預測直接功率控制方法，通過改變給定有功功率的數值即可實現雙向ac/dc變換器在逆變和整流模式之間柔性「無縫」切換，同時使用該控制方法能夠直接輸出控制信號，無須對pwm進行調製，易於實現。
附圖說明
圖1為本發明雙向ac/dc變換器故障容錯結構示意圖。
圖2為圖1中a相故障對應的雙向ac/dc變換器三相四開關容錯結構示意圖。
圖3為本發明模型預測直接功率控制結構系統示意圖。
圖4為理想狀態下不存在延時，算法執行過程。
圖5為存在延時，但不進行延時補償的算法執行過程.
圖6為系統進行延時補償後的算法計算過程。
具體實施方式
如圖3所示，一種雙向交直流儲能變換器故障容錯均壓控制方法，步驟如下：
步驟s1，構造雙向交直流儲能變換器故障模型的開關狀態si；
其中，i為交流電網的相，且i∈(a,b,c)；i相故障，有si＝1/2；
s2，獲取αβ兩相靜止坐標下雙向交直流儲能變換器的輸出電壓uj與開關狀態si的表達式；
s2.1，在abc三相靜止坐標系下，獲取雙向交直流儲能變換器的輸出電壓與開關狀態si的計算公式，具體如下：
其中，udc為直流母線電壓，uan為雙向交直流儲能變換器的a相輸出電壓；ubn為雙向交直流儲能變換器的b相輸出電壓；ucn為雙向交直流儲能變換器的c相輸出電壓；sa為a相的開關狀態值；sb為b相的開關狀態值；sc為c相的開關狀態值；且sa、sb和sc中有且僅有一個為1/2。
s2.2，對步驟s2.1中的公式2進行clark變換，得到αβ兩相靜止坐標下雙向交直流儲能變換器輸出電壓uj與開關狀態si的表達式，具體如下：
其中，uα為輸出電壓的α分量；uβ為輸出電壓的β分量；udc1為直流側的一個分離電容電壓，udc2為直流側的另一個分離電容電壓，sa為a相的開關狀態值；sb為b相的開關狀態值；sc為c相的開關狀態值，且sa、sb和sc中有且僅有一個為1/2。
s3，構造雙向交直流儲能變換器與輸出電壓矢量uj有關的功率二次預測模型；
s3.1，根據基爾霍夫定律，得到雙向交直流儲能變換器在abc三相靜止坐標系下的狀態方程；
其中，uan為雙向交直流儲能變換器的a相輸出電壓；ubn為雙向交直流儲能變換器的b相輸出電壓；ucn為雙向交直流儲能變換器的c相輸出電壓；ia為雙向交直流儲能變換器的a相輸出電流；ib為雙向交直流儲能變換器的b相輸出電流；ic為雙向交直流儲能變換器的c相輸出電流；ea為電網a相電壓；eb為電網b相電壓；ec為電網c相電壓；l為電感；r為電阻。
s3.2，對步驟s3.1中的公式4進行clark變換，得到αβ兩相靜止坐標下的狀態方程：
式中，l為電感；r為電阻；eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；iα為雙向交直流儲能變換器的輸出電流的α分量；iβ為雙向交直流儲能變換器的輸出電流的β分量；uα為輸出電壓的α分量；uβ為輸出電壓的β分量。
s3.3，對步驟s3.2中的公式5進行離散化，得到雙向交直流儲能變換器在tk+1時刻預測電流：
式中，iα(k+1)為tk+1時刻輸出電流預測值的α分量；iβ(k+1)為tk+1時刻輸出電流預測值的β分量；iα(k)為tk時刻輸出電流的α分量；iβ(k)為tk時刻輸出電流的β分量；eα(k)為tk時刻電網電壓的α分量；eβ(k)為tk時刻電網電壓的β分量；uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率。
s3.4，根據電網側復功率s，得到雙向交直流儲能變換器的功率計算公式；
電網側復功率s計算公式如下：
式中：「*」表示共軛，eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；iα為輸出電流的α分量；iβ為輸出電流的β分量；p為有功功率，q為無功功率。
由公式7得到功率計算公式，具體為，
其中，p(k)為tk時刻有功功率預測值；q(k)為tk時刻無功功率預測值；
s3.5，對於三相平衡電網，當採樣頻率ts較高時令：
s3.6，將步驟s3.3中的公式6和步驟s3.5中的公式9代入步驟s3.4的公式8中，得到tk+1時刻雙向交直流儲能變換器的功率預測模型：
式中，p(k+1)為tk+1時刻有功功率預測值；q(k+1)為tk+1時刻無功功率預測值；p(k)為tk時刻有功功率預測值；q(k)為tk時刻無功功率預測值；eα(k)為tk時刻電網電壓的α分量；eβ(k)為tk時刻電網電壓的β分量；uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率。
s3.7，根據步驟s3.5中的公式10得到tk+2時刻雙向交直流儲能變換器與輸出電壓uj有關的功率預測模型；具體為：
其中，uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率；p(k+1)為tk+1時刻有功功率預測值；q(k+1)為tk+1時刻無功功率預測值；p(k+2)為tk+2時刻有功功率預測值；q(k+2)為tk+2時刻無功功率預測值；eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；
s4，計算直流側分離電容電壓差值的預測值；
s4.1，根據基爾霍夫定律，得到雙向交直流儲能變換器直流側的kcl方程；
其中，c表示電容電壓；vdc2表示c2電壓；vdc1表示c1電壓；sa為a相的開關狀態值；sb為b相的開關狀態值；sc為c相的開關狀態值，且sa、sb和sc中有且僅有一個為1/2。
s4.2，根據步驟s4.1得到直流側電容電壓差為：
s4.3，令δv＝vdc2-vdc1，對公式14進行離散化後得：
其中，δv(k+2)為tk+2時刻直流側分離電容電壓差值的預測值；δv(k)為tk時刻直流側分離電容電壓差值的預測值；c為電容容量；ts為採樣頻率；
s5，構造價值函數g；
g＝|pref-p(k+2)|+|qref-q(k+2)|+λδv(k+2)(16)；
其中，pref為有功功率參考值，qref為無功功率參考值，λ為權重係數；p(k+2)為tk+2時刻有功功率預測值；q(k+2)為tk+2時刻無功功率預測值；δv(k+2)為tk+2時刻直流側分離電容電壓差值的預測值；
s6，初始化，給定價值函數g的比較變量m，並給比較變量m和開關狀態si賦初值；
s7，採集電網電壓ea、eb、ec，進行clark變換得到電網電壓的α分量eα和β分量eβ；採集雙向交直流儲能變換器的輸出電流ia、ib、ic並進行clark變換得到雙向交直流儲能變換器輸出電流的α分量iα和β分量iβ；
s8，結合步驟s2和s7計算當前開關狀態下的雙向交直流儲能變換器的輸出電壓uj；
s9，結合步驟s3和步驟s8計算雙向交直流儲能變換器的第一次功率預測值；
s10，結合步驟s3、步驟s8和步驟s9計算雙向交直流儲能變換器的第二次功率預測值；
s11，結合步驟s5和步驟s10計算價值函數g；
s12，比較價值函數g與比較變量m的大小，並將最小值賦值給比較變量m；
s13，判斷循環次數是否達到設定值，當循環次數小於設定值時，改變開關狀態值，重複步驟s7-s12；當循環次數等於設定值時，輸出最小价值函數g所對應的輸出電壓矢量uj；輸出電壓矢量uj所對應的開關狀態應用於下一時刻，實現直接功率控制。
下面以一個事例具體說明。
雙向交直流儲能變換器容錯結構如圖1所示，通過使用3支雙向晶閘管作為連接開關，使三相與串聯電容中點相連。正常工作時，雙向晶閘管處於斷開狀態。當某一橋臂，如a相橋臂，發生短路或開路故障時，斷開與該橋臂相連的快速熔斷器(f1，f2)，並觸發相應的雙向晶閘管tra導通，實現容錯連續工作。重構後的三相四開關變換器如圖2。
定義三相四開關雙向交直流儲能變換器的開關狀態si(i＝b,c)如下：
則輸出電壓與開關狀態的關係為：
式中：udc1，udc2分別為直流側分離電容電壓。
定義電壓空間矢量u為：
式中：a＝ej2π/3。
uα、uβ兩相靜止坐標下變換器輸出電壓與開關狀態可以經過clark變換得到
根據坐標變換得到兩相靜止坐標系的電壓分量uα和uβ，與開關狀態的關係如表1。表1
圖2為a相橋臂故障後重新構建的雙向儲能變換器結構，通過濾波電感l、線路電阻r與電網相連，直流側由一對電容值相等的電容器c1和c2組成。
儲能變換器電能轉換包含整流模式和逆變模式，以逆變模式為例，
根據基爾霍夫定律，得到雙向交直流儲能變換器在abc三相靜止坐標系下的狀態方程；
其中，uan為雙向交直流儲能變換器的a相輸出電壓；ubn為雙向交直流儲能變換器的b相輸出電壓；ucn為雙向交直流儲能變換器的c相輸出電壓；ia為雙向交直流儲能變換器的a相輸出電流；ib為雙向交直流儲能變換器的b相輸出電流；ic為雙向交直流儲能變換器的c相輸出電流；ea為電網a相電壓；eb為電網b相電壓；ec為電網c相電壓；l為電感；r為電阻。
對公式4進行clark變換，得到αβ兩相靜止坐標下的狀態方程：
式中，l為電感；r為電阻；eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；iα為雙向交直流儲能變換器的輸出電流的α分量；iβ為雙向交直流儲能變換器的輸出電流的β分量；uα為輸出電壓的α分量；uβ為輸出電壓的β分量。
對公式5進行離散化，得到雙向交直流儲能變換器在tk+1時刻預測電流：
式中，iα(k+1)為tk+1時刻輸出電流預測值的α分量；iβ(k+1)為tk+1時刻輸出電流預測值的β分量；iα(k)為tk時刻輸出電流的α分量；iβ(k)為tk時刻輸出電流的β分量；eα(k)為tk時刻電網電壓的α分量；eβ(k)為tk時刻電網電壓的β分量；uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率。
根據電網側復功率s，得到雙向交直流儲能變換器的功率計算公式；
電網側復功率s計算公式如下：
式中：「*」表示共軛，eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；iα為輸出電流的α分量；iβ為輸出電流的β分量；p為有功功率，q為無功功率。
由公式7得到功率計算公式，具體為，
其中，p(k)為tk時刻有功功率預測值；q(k)為tk時刻無功功率預測值；
對於三相平衡電網，當採樣頻率ts較高時令：
將公式6和公式9代入公式8中，得到tk+1時刻雙向交直流儲能變換器的功率預測模型：
式中，p(k+1)為tk+1時刻有功功率預測值；q(k+1)為tk+1時刻無功功率預測值；p(k)為tk時刻有功功率預測值；q(k)為tk時刻無功功率預測值；eα(k)為tk時刻電網電壓的α分量；eβ(k)為tk時刻電網電壓的β分量；uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率。
根據公式10得到tk+2時刻雙向交直流儲能變換器與輸出電壓uj有關的功率預測模型；具體為：
其中，uα(k)為tk時刻輸出電壓的α分量；uβ(k)為tk時刻輸出電壓的β分量；l為電感；r為電阻；ts為採樣頻率；p(k+1)為tk+1時刻有功功率預測值；q(k+1)為tk+1時刻無功功率預測值；p(k+2)為tk+2時刻有功功率預測值；q(k+2)為tk+2時刻無功功率預測值；eα為電網電壓的α分量；eβ為電網電壓的β分量；
a相橋臂發生故障時，sb、sc分別為b、c兩橋臂開關狀態，對圖2中直流側列寫kcl方程；
其中，c表示電容容量；vdc2表示c2電壓；vdc1表示c1電壓；sb為b相的開關狀態值；sc為c相的開關狀態值。
進而得到直流側電容電壓差為：
令δv＝vdc2-vdc1，對公式14進行離散化後得：
其中，δv(k+2)為tk+2時刻直流側分離電容電壓差值的預測值；δv(k)為tk時刻直流側分離電容電壓差值的預測值；c為電容容量；ts為採樣頻率；
故障容錯均壓控制系統結構如圖3。採集電網電壓、電流ea、eb、ec、ia、ib、ic、udc1、udc2，經過clark變換得到eα、eβ、iα、iβ，t為隔離變壓器。功率預測模型輸出功率預測值p(k+2)和q(k+2)。通過構造的價值函數g評估電壓矢量，選擇使價值函數最小的開關狀態sb、sc，應用於tk+1時刻，實現容錯均壓控制。通過改變功率給定值，切換雙向變換器工作在逆變或整流模式。
所構造的價值函數g為；
g＝|pref-p(k+2)|+|qref-q(k+2)|+λδv(k+2)(16)；
其中，pref為有功功率參考值，qref為無功功率參考值，λ為權重係數；p(k+2)為tk+2時刻有功功率預測值；q(k+2)為tk+2時刻無功功率預測值；δv(k+2)為tk+2時刻直流側分離電容電壓差值的預測值。
在本發明中，為改善控制系統性能，使用兩步預測法對延時進行補償。圖4為理想狀態下不存在延時，算法的計算過程。在tk時刻採樣後，tk+1時刻計算出的最佳開關狀態正好被應用。
實際系統中執行算法會產生延時，圖5為存在延時，但不進行延時補償的算法計算過程。在tk時刻採樣後，將在t1時間段內繼續應用tk時刻的開關狀態，直到計算出最佳開關狀態後，才會更新pwm控制信號。因此，出現t1時間段延時後，會影響下一時刻的開關狀態選擇。圖6為系統進行延時補償後的算法計算過程。tk時刻採樣並應用當前時刻開關狀態，tk+1時刻功率值使用公式10進行估算得到。然後，作為所有開關狀態預測的開始，對tk+2時刻的功率進行預測，選出使價值函數最小的開關狀態，待下一時刻應用。其中增加了tk+1時刻的功率估算，但每次採樣後可以即刻應用開關狀態，相較於無延時補償先採樣計算，後運用開關狀態的策略，具有更好的控制時效性，較少了應用開關狀態的延時。