[發明專利]針對UPS系統集成微電網的自適應性能控制方法及系統

有效

• 申請號: 201911186739.5
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110752665B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 李江偉;黃翰民;鮑海波;鐘志東;石瑞才;趙祖鑫;王成成;楊鵬;王愚
• 申請（專利權）人: 廣西電網有限責任公司南寧供電局
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;H02J3/00
• 代理公司: 北京國帆知識產權代理事務所(普通合伙) 11334
• 代理人: 劉小哲

本發明公開了一種針對UPS系統集成微電網的自適應性能控制方法及系統，其中，所述方法包括：建立UPS系統的約束性空間狀態模型，以及明確所述UPS系統的控制目標時，對輸出量的約束和所有閉環信號的有界性；基于誤差變換法將所述約束性空間狀態模型轉換為等效的約束性空間模型；利用參數變量表示所述等效的約束性空間模型的實際輸出軌跡與期望輸出軌跡的誤差，將最初對輸出量的約束轉化為典型的穩定控制；針對所述參數變量設計虛擬控制器，以及對應的設計實際控制器用于產生最終的控制信號。在本發明實施例中，降低UPS系統的控制難度，對于線性負載和非線性負載都具有良好的控制效果，能夠保證較高的供電穩定性。

技術領域

本發明涉及UPS系統控制領域，尤其涉及一種針對UPS系統集成微電網的自適應性能控制方法及系統。

背景技術

UPS電源是能夠提供可靠、持續、高質量和不間斷電能供應的電力電子裝置，它的主要電路組成是整流器和逆變器，蓄電池是UPS電源的儲能設備；UPS電源作為供配電系統強有力的保障，自身必須具備高可靠性和快速修復能力；UPS電源的模塊化可以極大提高供電的穩定性，通過檢測負載功率的大小來控制投入運行的電源裝置數量，具有良好的節能效果。隨著互聯網技術的快速發展，網絡寬帶速度的大幅提升，越來越多大型數據中心的建立，使得機房的裝機容量在不斷擴大，其中關鍵設備的穩定運行都需要不間斷且可靠的電能供應，因此對UPS電源的需求量越來越大。

為了保證UPS系統在各種負載下的穩定性和輸出電壓跟蹤性能，在現有的控制方法中，PI控制被廣泛應用；但是，當存在時變輸出約束、未知系統參數或非線性負載等情況時，PI控制無法保證系統動態響應；模型預測控制(MPC)是一種對具有輸出約束的系統的控制方法，但它通常需要精確的系統模型。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，本發明提供了一種針對UPS系統集成微電網的自適應性能控制方法及系統，降低UPS系統的控制難度，對于線性負載和非線性負載都具有良好的控制效果，能夠保證較高的供電穩定性。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種針對UPS系統集成微電網的自適應性能控制方法，所述方法包括：

建立UPS系統的約束性空間狀態模型，以及明確所述UPS系統的控制目標時，對輸出量的約束和所有閉環信號的有界性；

基于誤差變換法將所述約束性空間狀態模型轉換為等效的約束性空間模型；

利用參數變量表示所述等效的約束性空間模型的實際輸出軌跡與期望輸出軌跡的誤差，將最初對輸出量的約束轉化為典型的穩定控制；

針對所述參數變量設計虛擬控制器，以及對應的設計實際控制器用于產生最終的控制信號。

可選的，所述參數變量包括已知參數變量和未知參數變量。

可選的，所述虛擬控制器包括自適應虛擬控制器和非自適應虛擬控制器；

所述實際控制器包括自適應實際控制器和非自適應實際控制器；

其中，所述非自適應虛擬控制器與所述非自適應實際控制器相連接；所述自適應虛擬控制器與所述自適應實際控制器相連接，產生最終的控制信號。

可選的，所述UPS系統的約束性空間狀態模型，包括：

其中，狀態變量為：

X(t)＝[V₀ i_L]^T (2)

式中：