[發明專利]確保直流母線電壓穩定運行的魯棒控制器設計方法在審
| 申請號： | 202010432162.8 | 申請日： | 2020-05-20 |
| 公開（公告）號： | CN111695221A | 公開（公告）日： | 2020-09-22 |
| 發明（設計）人： | 林莉;金鑫;范米;賈源琦;馬明輝;王靜芝;羅皓;汪莎莎 | 申請（專利權）人： | 重慶大學 |
| 主分類號： | G06F30/18 | 分類號： | G06F30/18;H02J3/00 |
| 代理公司： | 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司 11129 | 代理人： | 呂小琴 |
| 地址： | 400044 *** | 國省代碼： | 重慶;50 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 確保 直流 母線 電壓 穩定 運行 魯棒控制 設計 方法 | ||
本發明提供一種確保直流母線電壓穩定運行的魯棒控制器設計方法，所述方法包括以下步驟：S1：構建直流配電網電壓源換流器直流側出口電壓小信號模型；S2：對所述直流側出口電壓小信號模型中的電流控制環節進行非結構化不確定性建模；S3：對所述直流側出口電壓小信號模型中的電壓控制環節進行參數化不確定性建模；S4：利用2自由度閉環設計結構對換流器魯棒控制器K(S)進行計算；S5：根據魯棒控制μ?綜合理論，確定魯棒控制設計指標；S6：將步驟S5中的魯棒控制設計指標輸入到Matlab軟件中，利用Matlab的工具箱完成魯棒控制器設計。通過對直流配網中直流母線電壓的不確定控制仿真標明，運用本申請提供的分析方法設計的控制器具有良好的魯棒穩定性和魯棒性能。
技術領域
本發明涉及直流配電網系統穩定運行技術領域，尤其涉及一種確保直流母線電壓穩定運行的魯棒控制器設計方法。
背景技術
由于直流電網網架結構的多樣性，電壓源換流器可能用于連接不同類型的直流/交流源和負荷，而隨著這些對頻率具有強依賴性的單元不斷連接或退出運行，勢必會對直流母線電壓的穩定性造成影響。因此，研究考慮直流側濾波器瞬時功率、系統參數不確定性和擾動等因素的直流電壓魯棒控制器具有十分重要的意義。目前對魯棒控制器進行設計時，僅僅考慮了系統內的參數化不確定性，忽略了由簡化模型得到的電流控制環節十分容易受到一些非線性因素的影響。
因此，亟需一種考慮電流控制環節的魯棒控制設計指標的方法。
發明內容
有鑒于此，本發明提供一種確保直流母線電壓穩定運行的魯棒控制器設計方法。
本發明提供一種確保直流母線電壓穩定運行的魯棒控制器設計方法，其特征在于：所述方法包括以下步驟：
S1：構建直流配電網電壓源換流器直流側出口電壓小信號模型；
S2：對所述直流側出口電壓小信號模型中的電流控制環節進行非結構化不確定性建模；
S3：對所述直流側出口電壓小信號模型中的電壓控制環節進行參數化不確定性建模；
S4：利用2自由度閉環設計結構對換流器魯棒控制器K(S)進行計算；
S5：根據魯棒控制μ-綜合理論，確定魯棒控制設計指標；
S6：將步驟S5中的魯棒控制設計指標輸入到Matlab軟件Robust Control System工具箱中，利用Matlab的工具箱完成魯棒控制器設計。
進一步，所述直流側出口電壓小信號模型如下：
其中，△Vref表示直流側出口電壓小信號模型，ke表示全局下垂系數,S 表示拉普拉斯算子，Tu表示積分系數，Vdc表示換流器直流側連接直流線路出口處的直流電壓，Rl表示線路電阻，Idc表示換流器直流側連接直流線路出口處的直流電流，d表示下垂系數，Ll表示線路電感。
進一步，步驟S2包括如下步驟：
采用乘積攝動模型對簡化電流控制環節進行非結構化不確定性建模，其標稱對象為：
其中，表示電流控制器標稱函數對象，表示標稱時間常數，S表示拉普拉斯算子；
利用乘積不確定性建模后的擾動傳遞函數為：
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