[發(fā)明專利]一種基于下垂特性的多個(gè)電力彈簧協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910094382.1
• 申請(qǐng)日: 2019-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN109861237A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王青松;左武堅(jiān);程明;鄧富金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/16
• 分類號(hào): H02J3/16;H02J3/24
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種基于下垂特性的多個(gè)電力彈簧協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括發(fā)電輸出電壓源v_G、線路電阻R₁、線路電感L₁、非關(guān)鍵負(fù)載Z_NC、關(guān)鍵負(fù)載Z_C、以及至少一個(gè)單相電力彈簧系統(tǒng)；所述發(fā)電輸出電壓源v_G與線路電阻R₁和線路電感L₁串聯(lián)后連接到公共連接點(diǎn)即PCC，關(guān)鍵負(fù)載Z_C的一端接PCC，另一端接地，所述單相電力彈簧與非關(guān)鍵負(fù)載Z_NC串聯(lián)組成智能負(fù)載即SL，SL一端接PCC，另一端接地。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于下垂特性的多個(gè)電力彈簧協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述單相電力彈簧系統(tǒng)包括雙向直流電源v_dc、一個(gè)單相電壓源型逆變器模塊、一個(gè)LC低通濾波器和旁路開關(guān)S；所述旁路開關(guān)S控制電力彈簧的投切；所述單相電壓源型逆變器模塊為H橋結(jié)構(gòu)，由四個(gè)IGBT組合而成，分別為S₁₁、S₁₂、S₁₃和S₁₄，H橋中點(diǎn)引出交流輸出AB端；所述逆變器模塊的交流側(cè)A端連接LC低通濾波器中L的一端；所述L的另一端與電容C的一端相連，還與關(guān)鍵負(fù)載Z_C的一端相連；所述電容C的另一端與PCC相連，還與所述逆變器模塊的交流側(cè)的B端相連。

3.一種基于下垂特性的多個(gè)電力彈簧協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步驟：

1)采集關(guān)鍵負(fù)載的電壓信號(hào)v_C和公共連接點(diǎn)PCC處的電流值i₁，同時(shí)計(jì)算輸入到電力彈簧的有功功率P和無(wú)功功率Q，將電壓信號(hào)v_C經(jīng)單相鎖相環(huán)獲得相位信息以及頻率信息；

2)電力彈簧的參考電壓給定由無(wú)功功率乘以下垂系數(shù)a修正整個(gè)系統(tǒng)的同一參考給定值v_ref，a的絕對(duì)值小于1/Q_max，Q_max為逆變器無(wú)功容量最大值，獲得修正后的單個(gè)電力彈簧參考電壓給定值v*_ref，具體如圖2中次級(jí)控制所示；

3)電壓外環(huán)和頻率外環(huán)控制，

4)電流內(nèi)環(huán)控制，

5)電流內(nèi)環(huán)解耦控制，

6)將步驟5)所得v_{_ref}與三角載波比較，得到所述單相電壓源型逆變器模塊的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于下垂特性的多個(gè)電力彈簧協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟3)電壓外環(huán)和頻率外環(huán)控制，具體如下，其中將所采集的頻率信號(hào)以及電壓信號(hào)v_C分別與給定的頻率f_ref以及給定的電壓有效值v*_ref作比較，兩個(gè)差值分別經(jīng)過(guò)第一組外環(huán)偏差控制器，其輸出分別為d,q軸電流參考值i_dref和i_qref。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于下垂特性的多個(gè)電力彈簧協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟4)電流內(nèi)環(huán)控制，具體如下，其中將i_dref和i_qref作為電流參考值，并將之減去實(shí)際采樣電流經(jīng)變換得到的d,q軸電流i_d、i_q后送入第二組內(nèi)環(huán)偏差控制器。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于下垂特性的多個(gè)電力彈簧協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述步驟5)電流內(nèi)環(huán)解耦控制，具體如下，其中第二組內(nèi)環(huán)偏差控制器的輸出經(jīng)i_d、i_q的交叉耦合補(bǔ)償和電壓前饋補(bǔ)償后得到d軸和q軸的電壓參考值v_dref和v_qref，將所述v_dref和v_qref變換為逆變器的輸出電壓參考值v_ref再經(jīng)限幅后作為SPWM的調(diào)制波v_{_ref}。