[發明專利]基于重復控制與狀態反饋的電力彈簧電壓控制方法

有效

• 申請號: 201810908145.X
• 申請日: 2018-08-10
• 公開（公告）號: CN109066727B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 王青松;左武堅;程明;鄧富金
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 吳海燕

1.一種基于重復控制與狀態反饋的電力彈簧電壓控制方法，其特征在于，所述電力彈簧包含雙向直流電源v_dc、單相電壓源型逆變器模塊、LC低通濾波器；雙向直流電源v_dc連接于單相電壓源型逆變器模塊的直流端，LC低通濾波器連接于單相電壓源型逆變器模塊的交流端；

所述電力彈簧通過濾波電容C與非關鍵負載Z_NC串聯，再與關鍵負載Z_C并聯，后經線路阻抗Z₁與電網相連；由旁路開關S控制電力彈簧的投切；單相電壓源型逆變器模塊的交流側一端連接LC低通濾波器中電感L的一端；電感L的另一端與電容C的一端相連，同時與關鍵負載Z_C的一端相連；電容C的另一端與非關鍵負載Z_NC的一端相連，同時與單相電壓源型逆變器模塊的交流側的另一輸出端相連；非關鍵負載Z_NC的另一端接地；電網與線路阻抗Z₁串聯后連接到關鍵負載的一端，電網另一端接地；

所述電力彈簧電壓控制方法包含δ控制、狀態反饋及重復控制；δ控制通過檢測電網電壓信息計算公共連接點給定正弦參考電壓信號；狀態反饋通過檢測狀態變量的實時信息，利用極點配置重新配置系統主導極點，增加阻尼系數，提升系統暫態響應速度；重復控制通過實時檢測關鍵負載電壓與δ控制的給定參考信息做比較，不斷修正控制量，提高公共連接點電壓波形質量。

2.根據權利要求1所述的基于重復控制與狀態反饋的電力彈簧電壓控制方法，其特征在于，包括步驟：

(1)采集電網電壓信號v_G，通過δ控制計算公共連接點參考電壓信號v_{s_ref}；

(2)采集公共連接點電壓信號v_s與參考電壓信號v_{s_ref}作差得到誤差信號e，經重復控制器以及補償器得到控制信號u，將參考電壓信號v_{s_ref}加到控制信號u得到重復控制器的輸出u_r；

(3)采集系統狀態變量電網側電流i、公共連接點電壓信號v_s和逆變器交流側輸出電流i_L的實時信息，通過狀態反饋矩陣重新配置系統極點，得到逆變器控制信號v_i，再經限幅作為SPWM調制波v_{i_ref}；

(4)將SPWM調制波v_{i_ref}與三角載波比較，得到逆變器模塊的第一至第四開關管的驅動信號，控制逆變器模塊的交流輸出端輸出電壓的基波分量與電力彈簧電壓相量v_ES相位相同的交流電壓。

3.根據權利要求2所述的基于重復控制與狀態反饋的電力彈簧電壓控制方法，其特征在于，所述步驟(1)，采集電網電壓信號，依托于電路參數和控制目標，通過相量圖計算公共連接點的參考電壓信號。

4.根據權利要求2所述的基于重復控制與狀態反饋的電力彈簧電壓控制方法，其特征在于，所述步驟(3)，采集系統狀態變量i、v_s和i_L的實時信息，通過配置狀態反饋矩陣，重新配置系統極點，將三階系統降階為二階系統，同時增加阻尼系數。