[發明專利]一種基于神經網絡的并聯UPS系統狀態反饋控制方法

有效

• 申請號: 202110194518.3
• 申請日: 2021-02-20
• 公開（公告）號: CN112968516B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 方輝;朱晟毅;周敬森;肖強;余亞南;向紅吉;彭合;寧仲凱;汪誠;馬興;謝剛文;張友強;吳迎霞;趙科;李俊杰;宮林
• 申請（專利權）人: 國網重慶市電力公司電力科學研究院;國網重慶市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06;G06F17/11;G06N3/048
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 賀春林

1.一種基于神經網絡的并聯UPS系統狀態反饋控制方法，其特征是：包括以下步驟：

建立并聯UPS系統的狀態空間模型；

進行完全已知系統動力學的狀態反饋跟蹤控制設計；

基于神經網絡進行并聯UPS系統參數識別；

所述的建立并聯UPS系統的狀態空間模型，包括以下步驟：

系統的控制輸入U(t)為每個逆變器的一組電壓基準，表示為式(1)：

其中，v_j表示第j個逆變器的輸入電壓，n表示逆變器總數；

系統的狀態變量X(t)為并聯逆變器的輸出電壓v_o和逆變器的輸出電流i_j，表示為式(2)：

其中，i_j為第j個逆變器的輸出電流，n為逆變器總數；

系統的狀態空間模型為連續時間線性系統，表示為式(3)：

其中：

其中，L_j為第j逆變器輸出濾波器的輸出電感，C_j為第j逆變器輸出濾波器的電容，r_j為第j逆變器輸出濾波器的輸出電阻；D(t)表示補償系數。

2.根據權利要求1所述的基于神經網絡的并聯UPS系統狀態反饋控制方法，其特征是：所述的并聯UPS系統，包括并聯布置的n個逆變器，n個逆變器的輸出端分別與一個LC濾波器連接，每個LC濾波器均與交流母線連接，各逆變器均與集中電壓和負載共享控制器連接。

3.根據權利要求1所述的基于神經網絡的并聯UPS系統狀態反饋控制方法，其特征是：基于狀態空間系統模型，系統的理想狀態軌跡X^*(t)表示為式(4)：

其中，表示輸出電壓參考值，i^*表示輸出電流參考值。

4.根據權利要求3所述的基于神經網絡的并聯UPS系統狀態反饋控制方法，其特征是：所述的進行完全已知系統動力學的狀態反饋跟蹤控制設計，包括以下步驟：

跟蹤誤差定義為E(t)＝X(t)-X^*(t)，由式(3)可得跟蹤誤差動力學公式，表示為式(5)：

根據式(5)，將穩定跟蹤控制公式，表示為式(6)：

U(t)＝U_e(t)+U_D(t)+U_des(t)?????????????(6)

其中，用于保證跟蹤誤差收斂，為估計狀態向量；U_D(t)＝-M₁D(t)；U_des(t)＝-M₂X^*(t)；K,M₁和M₂為控制增益矩陣；

將式(6)代入式(5)得式(9)

其中為狀態估計誤差；通過極點配置選擇合適的K，使(A-BK)的所有特征值均為負定，使跟蹤誤差收斂于零。

5.根據權利要求4所述的基于神經網絡的并聯UPS系統狀態反饋控制方法，其特征是：K,M₁和M₂為控制增益矩陣，該矩陣的要求為式(7)、式(8)：

BU_D(t)＝-BM₁D(t)＝-D(t)???????????(7)

6.根據權利要求5所述的基于神經網絡的并聯UPS系統狀態反饋控制方法，其特征是：保證收斂到零的速度比E(t)收斂到零的速度快得多。