[發(fā)明專利]基于交直流側(cè)瞬時(shí)功率的直流電壓控制小信號(hào)的建模方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010432161.3
• 申請(qǐng)日: 2020-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN111697634B
• 公開（公告）日: 2023-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林莉;馬明輝;金鑫;賈源琦;王靜芝;羅皓;汪莎莎
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J5/00
• 分類號(hào): H02J5/00;H02J3/36;G06F30/20
• 代理公司: 北京海虹嘉誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 呂小琴

1.一種基于交直流側(cè)瞬時(shí)功率的直流電壓控制小信號(hào)的建模方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：

S1：構(gòu)建直流配網(wǎng)中換流器交流側(cè)功率平衡方程的小信號(hào)模型；

所述交流側(cè)功率平衡方程的小信號(hào)模型采用如下方法確定：

ΔP_t＝1.5I_d0ΔV_sd+(-1.5L_sI_d0s+1.5V_sd0-3RI_d0)ΔI_d-(1.5L_sI_q0s+3RI_q0)ΔI_q??(2)

其中，ΔP_t表示交流側(cè)小信號(hào)量，I_d0表示穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)I_d對(duì)應(yīng)的值，V_sd表示換流器交流側(cè)網(wǎng)側(cè)電壓在dq坐標(biāo)系下的d軸分量，Ls表示聯(lián)結(jié)變壓器和電抗器的等效電感和變壓器漏感之和，s表示拉普拉斯算子，V_sd0表示換流器交流側(cè)網(wǎng)側(cè)電壓在dq坐標(biāo)系下的d軸分量穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)，R表示聯(lián)結(jié)變壓器和電抗器的等效電阻，I_d表示dq坐標(biāo)系下的電流空間向量的有功項(xiàng)，I_q0表示穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)I_q對(duì)應(yīng)的穩(wěn)態(tài)值，I_q表示換流器交流側(cè)網(wǎng)側(cè)電流dq坐標(biāo)系下的q軸分量；

所述交流側(cè)功率平衡方程通過如下方法確定：

1.5V_sdI_d-DW_L-P_R-P_t＝0???(1)

其中，Vsd表示換流器交流側(cè)網(wǎng)側(cè)電壓在dq坐標(biāo)系下的d軸分量，I_d表示dq坐標(biāo)系下的電流空間向量的有功項(xiàng)，D表示對(duì)時(shí)間的微分因子，Dx＝d(x)/dt，W_L表示交流側(cè)等效電感的能量，P_R表示交流側(cè)等效電阻R的功率，R表示R_s和r_on之和，P_t表示換流器交流側(cè)功率；

S2：構(gòu)建直流配網(wǎng)中換流器直流側(cè)功率平衡方程的小信號(hào)模型；

所述直流側(cè)功率平衡方程的小信號(hào)模型采用如下方法確定：

其中，ΔP_dc表示直流側(cè)小信號(hào)量，C_eq表示直流側(cè)等效電容，L_eq表示直流側(cè)等效電感，P_loss0表示功率損耗穩(wěn)態(tài)值，V_dc0表示穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)換流器出口直流電壓對(duì)應(yīng)值，I_dc0表示穩(wěn)態(tài)運(yùn)行點(diǎn)換流器出口直流電流對(duì)應(yīng)值，S表示拉普拉斯算子,P_loss表示由于開關(guān)的反向恢復(fù)和跟蹤電流過程造成的功率損耗；

S3：根據(jù)直流配網(wǎng)中換流器的交流側(cè)小信號(hào)模型和直流側(cè)小信號(hào)模型相等的關(guān)系，構(gòu)建直流電壓控制小信號(hào)模型；

所述步驟S1還包括：

S11：確定直流配網(wǎng)中換流器交流側(cè)功率平衡方程；

所述直流配網(wǎng)中換流器交流側(cè)功率平衡方程采用如下方法確定：

其中，Pdc表示換流器直流側(cè)傳輸功率，D表示對(duì)時(shí)間的微分因子，

Dx＝d(x)/dt，C_eq表示直流側(cè)等效電容，V_Ceq表示電容電壓，L_eq表示直流側(cè)等效電感，i_Leq表示電感電流，P_loss表示由于開關(guān)的反向恢復(fù)和跟蹤電流過程造成的功率損耗，I_dc表示換流器直流側(cè)連接直流線路出口處的直流電流，V_dc表示換流器直流側(cè)連接直流線路出口處的直流電壓；所述步驟S2還包括：

S21：根據(jù)功率值的正負(fù)確定，換流器直流側(cè)加入LC型濾波器后的電壓電流關(guān)系；

所述電壓電流的關(guān)系采用如下方法確定：

其中，i_Leq表示電感電流，I_dc表示換流器直流側(cè)連接直流線路出口處的直流電流，P_loss表示由于開關(guān)的反向恢復(fù)和跟蹤電流過程造成的功率損耗，V_dc表示換流器直流側(cè)連接直流線路出口處的直流電壓，V_Ceq表示電容電壓，L_eq表示直流側(cè)等效電感，D表示對(duì)時(shí)間的微分因子，Dx＝d(x)/dt；

S22：確定直流配網(wǎng)中換流器直流側(cè)功率平衡方程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于交直流側(cè)瞬時(shí)功率的直流電壓控制小信號(hào)的建模方法，其特征在于：步驟S3還包括：結(jié)合換流器雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)獲得直流電壓控制小信號(hào)模型。