[發明專利]基于功率分配的城軌混合型再生能量利用系統控制方法

有效

• 申請號: 202210108941.1
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114498706B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 胡海濤;李志強;陳俊宇;王科;何正友;王茜
• 申請（專利權）人: 西南交通大學;成都艾特能電氣科技有限責任公司
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/38;H02J1/00;H02J1/14;B60M3/00
• 代理公司: 成都盈信專利代理事務所(普通合伙) 51245
• 代理人: 崔建中

1.基于功率分配的城軌混合型再生能量利用系統控制方法，其特征在于，包括：

步驟一，實時采集電氣量，包括：直流母線電壓U_dc，儲能系統電壓U_sc，儲能系統電流I_sc，儲能系統荷電狀態SoC，能饋系統出線端三相電流I_fa、I_fb、I_fc，中壓網絡或低壓配電網負荷三相電壓U_{load_a}、U_{load_b}、U_{load_c}和三相電流I_{load_a}、I_{load_b}、I_{load_c}；由U_{load_a}、U_{load_b}、U_{load_c}和I_{load_a}、I_{load_b}、I_{load_c}，計算得到中壓網絡或低壓配電網負荷總功率P_load；

步驟二，設定參考閾值，包括：牽引閾值電壓U_tr，制動閾值電壓U_re，儲能系統荷電狀態上限SoC_max，儲能系統荷電狀態下限SoC_min，儲能系統最大放電功率P_{dis_m}，儲能系統最大充電功率P_{char_m}，能饋系統最大回饋功率P_fm和制動電壓環輸出電流最大值I_{re_m}；由P_{char_m}、P_fm和I_{re_m}，計算得到制動電壓環輸出電流分配給能饋系統最大值

步驟三，變流器電壓外環控制，包括：將U_tr與U_dc的差值經PI調節器調制后得到牽引電壓環輸出電流I_tr，將U_dc與U_re的差值經PI調節器調制后得到制動電壓環輸出電流I_re；

步驟四，分配系統功率，得到能饋系統參考功率P_{f_ref}和儲能系統參考電流I_{sc_ref}；

4.1確定系統運行模式：

如U_dcU_re則跳轉下一步，否則進一步判斷U_dcU_tr且SoCSoC_min，成立則系統運行模式為儲能模式，不成立則系統運行模式為空閑模式；

如-I_re＝I_{f_re_m}且-P_re＝P_load則系統運行模式為能饋模式中第一模式，否則進一步判斷SoCSoC_max，成立則系統運行模式為混合模式，不成立則系統運行模式為能饋模式中第二模式；

其中，P_re為I_re對應功率，

4.2根據系統運行模式分配系統功率：

空閑模式，系統功率分配為

儲能模式，進一步判斷I_trP_{dis_m}/U_sc，成立則系統功率分配為不成立則系統功率分配為

能饋模式：

第一模式，系統功率分配為

第二模式，進一步判斷-I_reI_{f_re_m}且P_loadP_fm，成立則系統功率分配為不成立則系統功率分配為

混合模式：

如-I_reI_{f_re_m}且P_loadP_fm成立則計算制動電壓環輸出電流經能饋系統分配后的剩余電流I_{sc_re1}＝I_re+I_{f_re_m}，進一步判斷-I_{sc_re1}P_{char_m}/U_sc，成立則系統功率分配為不成立則系統功率分配為

如-I_reI_{f_re_m}且P_loadP_fm不成立則計算制動電壓環輸出電流經能饋系統分配后的剩余電流進一步判斷-I_{sc_re2}P_{char_m}/U_sc，成立則系統功率分配為不成立則系統功率分配為

步驟五，根據系統功率分配后的P_{f_ref}和I_{sc_ref}，分別對能饋系統出線端三相電流I_fa、I_fb、I_fc和儲能系統電流I_sc進行電流內環閉環控制，并分別產生脈沖波實時控制并網逆變器和儲能變換器。