[發明專利]一種基于雙向電力變換器的化成工藝濾波狀態估計方法

有效

• 申請號: 202111039856.6
• 申請日: 2021-09-06
• 公開（公告）號: CN113839442B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 王子赟;李旭;王艷;紀志成
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02M3/155;G06F30/30
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 張勇

1.一種基于雙向電力變換器的化成工藝濾波狀態估計方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一：搭建未知噪聲干擾下的雙向電力變換器Bi-DC/DC的子系統∑₁～∑₄的模型；

步驟二：獲取子系統∑₁～∑₄下系統輸出數據，并利用全對稱多胞體Z_k|k包絡k時刻狀態參數，所述狀態參數包括電感電流i_L和電容電壓u_C；

步驟三：根據各子系統的狀態方程對全對稱多胞體Z_k|k做仿射變換得到Z_k+1|k；

步驟四：根據子系統∑₁～∑₄下系統輸出數據構建觀測條帶S_k+1，并與Z_k+1|k相交得到下一時刻包裹狀態真值的全對稱多胞體；

步驟五：利用觀測條帶S_k+1進一步緊縮得到Z_k+1|k+1，其中心點即為雙向電力變換器Bi-DC/DC的狀態估計值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟一包括：

步驟1.1：搭建未知噪聲干擾下的雙向電力變換器Bi-DC/DC的通用模型：

其中，表示k時刻Bi-DC/DC的狀態向量，包括電感電流i_L和電容電壓u_C；表示k時刻的系統的觀測值；A、B、C分別是系統參數矩陣，且C＝[1 0]；ω_k為過程噪聲，v_k為觀測噪聲，二者均是未知有界量；

步驟1.2：以Bi-DC/DC變換器分別處于BUCK模式和BOOST模式構建其子系統∑₁～∑₄。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟二包括：

步驟2.1：設置BUCK模式和BOOST模式的切換率，根據各子系統∑₁～∑₄對應的模型提取輸出數據y_k+1，即電感電流i_L的觀測值；

步驟2.2：設k時刻狀態估計值為構建全對稱多胞體其中是全對稱多胞體Z_k|k的中心點，H是形狀矩陣，Bⁿ是n維盒子。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟三包括：

步驟3.1：構造過程噪聲ω_k的全對稱多胞體Z_w；

設過程噪聲ω_k的邊界為ε_w，包絡ω_k全對稱多胞體為其中：

p_ω＝{0，0，...，0} (17)

H_w＝diag{ε_w，ε_w，...，ε_w} (18)

步驟3.2：構造仿射變換全對稱多胞體Z_k+1|k；

設k時刻包含狀態參數的超平行體為帶入式(1)的狀態方程，將全對稱多胞體Z_k|k線性變換后得到仿射變換全對稱多胞體

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟四包括：

步驟4.1：根據步驟2.1中提取到的系統輸出數據得到線性觀測集合：

其中

變量上標j表示此向量的第j個元素，表示v_k第j個元素的邊界值；

步驟4.2：將步驟4.1得到的S_k+1分解為m個條帶，并依次與步驟3.2構造的仿射變換全對稱多胞體Z_k+1|k相交：