[發明專利]一種自適應調節電壓與頻率的電力彈簧控制方法

有效

• 申請號: 201611152099.2
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106786612B
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 馬剛;陳祎熙;陳懷毅;徐谷超;李楓;蔣林洳
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/24
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉傳玉

本發明公開了一種自適應調節電壓與頻率的電力彈簧控制方法，首先獲取電力彈簧的輸出電壓/電流的實時值；然后根據輸出電流的實時值和延時值得到輸出電流實時變比倒數，根據輸出電壓比輸出電流的實時值和延時值得到非關鍵負載等效阻抗模實時變比；最后將預設的調壓PI后置增益累乘輸出電流實時變比倒數，作為實時的調壓PI后置增益，將預設的調頻PI后置增益累乘非關鍵負載等效阻抗模實時變比，作為實時的調頻PI后置增益。本發明通過輸出反饋使控制回路參數跟隨非關鍵負載動態變化，達到電力彈簧自適應調壓/調頻的目的。

技術領域

本發明涉及新能源發電并網及變換技術領域，尤其涉及一種自適應調節電壓與頻率的電力彈簧控制方法。

背景技術

能源和環境問題是如今社會面臨的主要問題之一，用清潔新能源代替傳統能源將是必然發展趨勢。風能和太陽能作為眾多新能源中潛力最大、最有開發價值的能源，由于其資源豐富、污染小等優點，其開發與利用正受到人們高度重視。近年來，利用風能或太陽能作為一次能源進行發電的分布式發電技術逐漸開始被引入到電力系統中，但由于太陽能與風能都存在著隨機性、間歇性、能量波動大等特點，含有分布式發電的電力系統電壓和頻率都將受到較大影響。

為解決上述問題，一種用以穩定電網電壓和頻率的新的電力電子裝置，即電力彈簧被提出。然而，現有的電力彈簧在實際應用時都是與非關鍵負載一對一串聯構成智能負載投入使用，這種應用方式調節能力有限且成本較高。為了能夠與非關鍵負載一對多串聯構成智能負載，需要電力彈簧具備自適應調節能力，以達到在部分非關鍵負載接入或退出后仍然能有效調節電壓和頻率，滿足穩定性的要求。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種自適應調節電壓與頻率的電力彈簧控制方法，能夠使電力彈簧有能力同時與多個非關鍵負載串聯，提高調節能力的同時減小投資成本。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

一種自適應調節電壓與頻率的電力彈簧控制方法，包括如下步驟：

步驟1)，測取實時母線電壓，將其和預設的電壓參考值作差；

步驟2)，將實時母線電壓和預設的電壓參考值之間的電壓差值送入調壓PI；

步驟3)，對經過調壓PI后的電壓差值進行自適應調壓增益；

步驟3.1)，獲取電力彈簧輸出電流的實時值；

步驟3.2)，將電力彈簧輸出電流的實時值送入延時元件，得到電力彈簧輸出電流的延時值；

步驟3.3)，將電力彈簧輸出電流的延時值除以實時值得到輸出電流實時變比倒數；

步驟3.4)，將預設的調壓PI后置增益累乘輸出電流實時變比倒數，得到實時的調壓PI后置增益；

步驟3.5)，將經過調壓PI后的電壓差值乘以實時的調壓PI后置增益；

步驟4)，對經過自適應調壓增益的電壓差值取絕對值、限幅，得到調制參數m_v；

步驟5)，將m_v與電力彈簧逆變器直流側電壓V_dc/2相乘得到調壓調制波的幅值；

步驟6)，將經過調壓PI后的電壓差值輸入符號函數后乘以π/2，然后加上電力彈簧輸出電流的相位值得到調壓調制波的相位值；

步驟7)，測取實時系統頻率，將其與預設的頻率參考值作差；

步驟8)，將實時系統頻率和預設的頻率參考值之間的頻率差值送入調頻PI；

步驟9)，對經過調頻PI后的頻率差值進行自適應調頻增益；