[發(fā)明專利]柔性多狀態(tài)開關的平滑切換控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910318575.0
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110061529B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設計）人: 張國榮;沈聰;彭勃;朱一鳴
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: H02J3/48
• 分類號: H02J3/48;H02J3/50;H02J3/40
• 代理公司: 安徽省合肥新安專利代理有限責任公司 34101
• 代理人: 何梅生

1.一種柔性多狀態(tài)開關的平滑切換控制方法；所述柔性多狀態(tài)開關的端口數(shù)不小于3；各端口的工作模式包括并網(wǎng)運行下的恒直流電壓與無功模式即U_dcQ模式，并網(wǎng)運行下的恒功率模式即PQ模式，以及離網(wǎng)運行下的恒壓恒頻模式即VF模式；所述柔性多狀態(tài)開關在正常工作時，一個端口工作在U_dcQ模式，其它各端口均工作在PQ模式；在任一端口饋線故障時，將發(fā)生饋線故障的端口切換到VF模式，為故障失電區(qū)的重要負荷進行供電；其特征是：所述平滑切換控制方法包括直流電壓協(xié)調控制、工作模式平滑切換控制和并離網(wǎng)相位平滑控制，U_dcQ端口是根據(jù)所有端口的可調容量進行選取，各工作模式均采用PI調節(jié)器和穩(wěn)態(tài)逆模型相結合的外環(huán)控制器；

所述直流電壓協(xié)調控制的方法為：

實時監(jiān)測U_dcQ端口的運行狀態(tài)，當U_dcQ端口的交流側電壓d軸分量U_d低于設定電壓值，且U_dcQ端口的交流側輸出電流d軸分量i_d大于設定電流值，判斷為U_dcQ端口饋線發(fā)生嚴重故障、且U_dcQ端口已失去直流電壓控制能力，隨即選擇另一端口切換為U_dcQ模式，同時閉鎖原U_dcQ端口；在接收到故障檢測、隔離及次要負荷切除的完成信息時，將原U_dcQ端口切換為VF模式；

當U_dcQ端口的交流側電壓d軸分量U_d，以及U_dcQ端口的交流側輸出電流d軸分量均處在設定范圍內，判斷為饋線運行正常或故障較輕；當接收到故障檢測、隔離及次要負荷切除的完成信息時，則選擇另一端口切換為U_dcQ模式，同時將原U_dcQ端口切換為VF模式；否則維持原狀態(tài)不變。

2.根據(jù)權利要求1所述的柔性多狀態(tài)開關的平滑切換控制方法，其特征是：

同一端口的不同工作模式具有各自相應的外環(huán)控制器，且共用同一電流內環(huán)；所述電流內環(huán)采用基于前饋解耦的控制結構，所述電流內環(huán)的控制方程如式(1)：

其中：

s_d和s_q分別為端口變流器開關函數(shù)的d軸分量和q軸分量；

U_dc為柔性多狀態(tài)開關的直流母線電壓；

k_iP和k_iI分別為電流內環(huán)PI調節(jié)器的比例和積分系數(shù)；

i_dref和i_qref分別為電流內環(huán)d軸參考值和q軸參考值；

i_d和i_q分別為交流側輸出電流的d軸分量和q軸分量；

ω為交流側電壓角頻率；L為交流側輸出濾波電感；

U_d和U_q分別為交流側電壓的d軸分量和q軸分量。