[發明專利]一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制方法及系統

在審

• 申請號: 202210138762.2
• 申請日: 2022-02-15
• 公開（公告）號: CN114509945A
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 張禎濱;孔德昊;高逍男;孫遠翔
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 閆圣娟

1.一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取當前時刻的變壓器控制目標參數數據；

根據當前控制目標達到固定參考值的控制步長，設置每個控制目標的實時動態參考值的計算公式，計算獲得每個控制目標參數的實時動態參考值；

以變壓器控制目標參數數據與對應的實時動態參考值差值最小為目標構建成本函數，根據實時動態參考值以及獲取的控制目標參數數據，以使得成本函數的值最小求解構建的雙級式固態變壓器系統模型，獲得下一時刻變壓器的控制參數，控制變壓器的變流器。

2.如權利要求1所述的一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制方法，其特征在于：根據變壓器中各級變流器的變換關系，構建通過當前時刻參數數據預測下一時刻參數數據的雙級式固態變壓器的系統模型，系統模型包括整流級的預測模型和DC/DC級的預測模型。

3.如權利要求1所述的一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制方法，其特征在于：變壓器的控制參數包括整流級變流器的最優調制比、DC/DC級變流器的最優移向角；

或者

變壓器整流級模塊的控制目標參數包括：網側有功功率、網側無功功率以及中壓直流母線電壓；

變壓器DC/DC級模塊的控制目標參數包括：低壓直流電壓和DC/DC級模塊平衡電壓。

4.如權利要求1所述的一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制方法，其特征在于：成本函數，包括整流級模塊的成本函數和DC/DC級模塊的成本函數；變壓器的整流級模塊的成本函數為：變壓器整流級模塊各個控制目標參數與對應的控制目標參數參考值的差值的加權和。

5.如權利要求4所述的一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制方法，其特征在于：變壓器的DC/DC級模塊的成本函數為：變壓器DC/DC級模塊各個控制目標參數與對應的控制目標參數參考值的差值的加權和。

6.如權利要求1所述的一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制方法，其特征在于：整流級每個控制目標的實時動態參考值的計算公式，包括中壓直流母線的電壓參考值、變壓器網側有功功率的動態參考值和網側無功功率的參考值的計算公式；

中壓直流母線的電壓參考值為：控制中壓直流母線電壓靠近固定目標參考值的單步調整值與上一時刻的中壓直流母線電壓值之和。

7.如權利要求6所述的一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制方法，其特征在于：變壓器網側有功功率的動態參考值的計算中，包括當前值與固定參考值間的實時誤差的修正項。

8.一種雙級式固態變壓器的動態參考預測控制系統，其特征在于，包括：

獲取模塊：被配置為用于獲取當前時刻變壓器的控制目標參數數據；

參考值更新模塊：被配置為用于根據當前控制目標達到固定參考值的控制步長，設置每個控制目標的實時動態參考值的計算公式，計算獲得每個控制目標參數的實時動態參考值；

求解控制模塊：被配置為用于以變壓器控制目標參數數據與對應的實時動態參考值差值最小為目標構建成本函數，根據實時動態參考值，以使得成本函數的值最小求解構建的雙級式固態變壓器系統模型，獲得下一時刻變壓器的控制參數，控制變壓器的變流器。

9.一種電子設備，其特征在于，包括存儲器和處理器以及存儲在存儲器上并在處理器上運行的計算機指令，所述計算機指令被處理器運行時，完成權利要求1-7任一項方法所述的步驟。

10.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，用于存儲計算機指令，所述計算機指令被處理器執行時，完成權利要求1-7任一項方法所述的步驟。