[發明專利]直流配電網含變流器的電源功率電壓特性仿真模型及仿真方法

有效

• 申請號: 201610202842.4
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105743078B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: 解大;張延遲;李國杰;朱卉;趙祖熠
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;G06F17/50
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

1.一種直流配電網含變流器的電源功率電壓特性仿真模型，其特征在于，包括電氣模塊和控制模塊，所述電氣模塊包括可控電壓源(1)、電壓測量模塊(2)和電流測量模塊(3)，所述的可控電壓源(1)的輸出端口經所述的電流測量模塊(3)串聯后連接到模型輸出端的電氣接口(4)，所述的電壓測量模塊(2)與所述的可控電壓源(1)并聯；

所述控制模塊由輸入量及多個運算模塊組成，所述的輸入量包括測量的可控電壓源的輸出電壓值和可控電壓源的輸出電流值，該輸入量還包括模型外部輸入變量，即模型期望輸出功率、模型初始電壓、模型功率變化時間、模型功率變化值和PI控制參數。

2.利用權利要求1所述的直流配電網含變流器的電源功率電壓特性仿真模型的仿真方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

1)、初始設定：期望輸出功率值P_expect(k)、k_p為比例控制系數、k_i為積分控制系數可控電壓源(1)的輸出功率P₀(k)與期望輸出功率值P_expect(k)相比的誤差精度為ΔP_ε；

2)由電壓測量模塊(2)測所述的可控電壓源(1)的輸出電壓值V(k)，由電流測量模塊(3)測所述的可控電壓源(1)的輸出電流值I(k)，按下列公式計算當前輸出功率P₀(k)，電流方向為流出可控電壓源的方向：

P₀(k)＝V(k)×I(k) (1)

計算期望輸出功率與當前輸出功率P₀(k)的偏差ε(k)，公式如下：

ε(k)＝P_expect(k)-P₀(k) (2)

3)、所述的控制模塊給出調節所述的可控電壓源(1)的輸出電壓V_out(k)，公式如下：

V_out(k)＝V(k)+ΔV(k) (3)

式中，ΔV(k)＝[ε(k)-ε(k-1)]×k_p+ε(k)×k_i，其中，ε(k-1)為上一次調節后實際輸出功率與期望輸出功率的偏差；

4)、迭代進行控制調節：根據新的輸出電壓重復步驟2)中的計算步驟，直至當可控電壓源的輸出功率與期望輸出功率值達到設定的誤差精度時，即當ε(k)≤ΔP_ε時，可控電壓源輸出電壓達到穩定值，進入步驟5)，否則，令k＝k+1，返回步驟3)；

5)當到達模型功率變化時間，期望輸出功率值發生變化，新的期望輸出功率值為上一步的期望輸出功率值與功率變化值之和，重復步驟2)到步驟4)，從而實現模型的功率變化。