[發(fā)明專利]一種多臺AC/DC雙向功率換流器的經(jīng)濟最優(yōu)控制方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910065312.3 | 申請日： | 2019-01-23 |
| 公開（公告）號： | CN109638899B | 公開（公告）日： | 2022-07-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李鵬;郭天宇;馬顯;郭彥斌 | 申請（專利權(quán)）人： | 華北電力大學（保定） |
| 主分類號： | H02J5/00 | 分類號： | H02J5/00 |
| 代理公司： | 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201 | 代理人： | 杜文茹 |
| 地址： | 071003 河*** | 國省代碼： | 河北;13 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 ac dc 雙向 功率 換流 經(jīng)濟 最優(yōu) 控制 方法 | ||
一種多臺AC/DC雙向功率換流器的經(jīng)濟最優(yōu)控制方法：建立單臺AC/DC雙向功率換流器的數(shù)學模型，選取直流母線電壓偏差量為數(shù)學模型的輸出量，將數(shù)學模型轉(zhuǎn)換為單臺AC/DC雙向功率換流器的仿射非線性形式；確定單臺AC/DC雙向功率換流器的效率曲線，根據(jù)效率曲線，得到n臺AC/DC雙向功率換流器傳輸功率的經(jīng)濟最優(yōu)分配方案，包括目標函數(shù)和約束條件；根據(jù)經(jīng)濟最優(yōu)分配方案，給出AC/DC雙向功率換流器的外環(huán)有功功率控制方法；給出AC/DC雙向功率換流器的內(nèi)環(huán)非線性控制方法，維持直流母線電壓穩(wěn)定，獲得電壓控制過程中的最優(yōu)動態(tài)響應(yīng)。本發(fā)明在出現(xiàn)功率擾動時，使得多臺AC/DC雙向功率換流器間的傳輸功率實現(xiàn)經(jīng)濟最優(yōu)分配，能夠維持直流母線電壓穩(wěn)定。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種AC/DC雙向功率換流器的控制方法。特別是涉及一種多臺AC/DC雙向功率換流器的經(jīng)濟最優(yōu)控制方法。
背景技術(shù)
交直流混合微網(wǎng)可充分利用交流微網(wǎng)和直流微網(wǎng)各自優(yōu)勢，提高分布式電源滲透率和運行效率；同時，采用交直流互補供用電模式能減少交-直流變換環(huán)節(jié)，降低多級變換的能量損失，提高電能質(zhì)量和供電可靠性。交直流混合微網(wǎng)中交流區(qū)和直流區(qū)通常由多臺并聯(lián)運行的AC/DC雙向功率換流器構(gòu)成，通過協(xié)調(diào)控制多臺AC/DC雙向功率換流器，合理調(diào)控傳輸功率，可實現(xiàn)交直流區(qū)域之間的功率互聯(lián)和相互支撐，并對維持交直流混合微網(wǎng)內(nèi)部功率的動態(tài)平衡，改善交直流混合微網(wǎng)的電能質(zhì)量起到至關(guān)重要的作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種能夠協(xié)調(diào)控制多臺AC/DC雙向功率換流器，使多臺AC/DC雙向功率換流器間的傳輸功率經(jīng)濟最優(yōu)分配的多臺AC/DC雙向功率換流器的經(jīng)濟最優(yōu)控制方法。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種多臺AC/DC雙向功率換流器的經(jīng)濟最優(yōu)控制方法，包括如下步驟：
1)建立單臺AC/DC雙向功率換流器的數(shù)學模型，選取直流母線電壓偏差量為單臺AC/DC雙向功率換流器的數(shù)學模型輸出量，將建立的單臺AC/DC雙向功率換流器的數(shù)學模型轉(zhuǎn)換為單臺AC/DC雙向功率換流器的仿射非線性形式；
2)確定單臺AC/DC雙向功率換流器的效率曲線，根據(jù)單臺AC/DC雙向功率換流器的效率曲線，得到n臺AC/DC雙向功率換流器傳輸功率的經(jīng)濟最優(yōu)分配方案，包括目標函數(shù)和約束條件；
3)根據(jù)n臺AC/DC雙向功率換流器傳輸功率的經(jīng)濟最優(yōu)分配方案，給出AC/DC雙向功率換流器的外環(huán)有功功率控制方法；
4)根據(jù)單臺AC/DC雙向功率換流器的仿射非線性形式，給出AC/DC雙向功率換流器的內(nèi)環(huán)非線性控制方法，維持直流母線電壓穩(wěn)定，獲得電壓控制過程中的最優(yōu)動態(tài)響應(yīng)。
步驟1)中所述的建立單臺AC/DC雙向功率換流器的數(shù)學模型為：
id為交流直軸電流；iq為交流交軸電流；ud為交流直軸電壓；uq為交流交軸電壓；ed為交流側(cè)三相電壓直軸分量；eq為交流側(cè)三相電壓交軸分量；udc為直流母線電壓；IL為直流電流；為交流直軸電流的導數(shù)；為交流交軸電流的導數(shù)；為直流母線電壓的導數(shù)；R為交流側(cè)濾波損耗等效電阻；L為交流側(cè)濾波電感；C為直流母線電容；ω為角頻率。
步驟1)中，
所述的直流母線電壓偏差量Δudc為：Δudc＝udc-udcref；
其中，udc為直流母線電壓；udcref為直流母線電壓參考值；
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