[發(fā)明專利]一種潮汐能控制系統(tǒng)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210382382.3
• 申請(qǐng)日: 2022-04-13
• 公開（公告）號(hào): CN114679070B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱勇;戴瑜興;彭子舜;趙振興;劉增;楊亞超;聶鴻宇;王偉紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市京泉華科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/217
• 分類號(hào): H02M7/217;H02M3/06;H02M1/14;H02M1/08;G05F1/56
• 代理公司: 廣州科沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥;魏梳芳

1.一種變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制器的變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制的方法，所述變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制器為一種潮汐能控制系統(tǒng)中的所述變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制器，所述一種潮汐能控制系統(tǒng)，包括潮汐能發(fā)電裝置、硬件電路拓?fù)浜涂刂颇K，所述硬件電路拓?fù)浒ú豢卣麟娐泛虰oost變換器電路，所述Boost變換器電路并聯(lián)有混合半導(dǎo)體并聯(lián)器件；所述控制模塊包括變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制器、最大功率跟蹤控制器和高性能預(yù)測(cè)控制器；

所述潮汐能發(fā)電裝置與所述不控整流電路的輸入端連接，所述不控整流電路的輸出端與所述Boost變換器電路的輸入端連接，所述Boost變換器電路的輸出端與所述變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制器輸入端連接，所述變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制器輸出端與所述最大功率跟蹤控制器輸入端連接，所述最大功率跟蹤控制器輸出端與所述高性能預(yù)測(cè)控制器的輸入端連接，所述高性能預(yù)測(cè)控制器的輸出端與所述混合半導(dǎo)體并聯(lián)器件的連接；

所述不控整流電路用于把交流電壓變?yōu)橹绷麟妷海隹刂颇K通過調(diào)節(jié)所述混合半導(dǎo)體并聯(lián)器的導(dǎo)通或截止使得所述Boost變換器電路的輸出電壓和電流相對(duì)穩(wěn)定，所述變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制器和最大功率跟蹤控制器用于降低所述潮汐能發(fā)電裝置輸出功率的波動(dòng)，所述高性能預(yù)測(cè)控制器用于提高所述潮汐能發(fā)電裝置輸出的功率因數(shù)；

根據(jù)Boost變換器電路的輸出功率對(duì)Boost變換器電路的輸入電流頻率的梯度變化，來調(diào)節(jié)變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制器中輸入數(shù)字濾波器的頻率大小，當(dāng)梯度增大時(shí)采用小步長(zhǎng)；反之采用大步長(zhǎng)，將潮汐電能自帶干擾頻率濾除；實(shí)現(xiàn)Boost變換器電路的輸出電流低次諧波的濾除。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制的方法，其特征在于，所述數(shù)字濾波器為一階數(shù)字濾波器，所述一階數(shù)字濾波器輸入端由電流/電壓信號(hào)與截止頻率信號(hào)組成，輸出為濾波信號(hào)，其傳遞函數(shù)為，其中，s是拉式變換中的微分算子，w代表轉(zhuǎn)折頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S01、啟動(dòng)初始程序檢測(cè)所述 Boost 變換器輸出側(cè)電壓 Ut 與輸出側(cè)電流 It 以及設(shè)定初始頻率為 0.07HZ ，計(jì)算輸出側(cè)功率 Pt；

S02、由公式 Pt=Ut*It 計(jì)算輸出側(cè)功率、該時(shí)刻的輸出功率 Pt(k) 對(duì)上一時(shí)刻的輸出功率 Pt(k-1) 的增量ΔPt=Pt(k)-Pt(k-1) 、該時(shí)刻的截止頻率 ft(k) 對(duì)上一時(shí)刻的占空比 ft(k-1) 的增量Δft=ft(k)-ft(k-1) ；

S03、判斷增量ΔPt 與Δft 是否同向，即判斷ΔPt和Δft是否均大于0或小于0，若是則令下一周期的截止頻率 ft(k+1)=ft(k)+ftstep，隨后返回步驟S01；反之則進(jìn)入步驟S04；

S04、判斷增量ΔPt 與Δft 是否反向，若是則令下一周期的截止頻率ft(k+1)=ft(k)-ftstep，隨后返回步S01。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制的方法，其特征在于，所述潮汐能發(fā)電裝置包括水平軸水輪機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)，所述水平軸水輪機(jī)通過轉(zhuǎn)軸與所述永磁發(fā)電機(jī)連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變步長(zhǎng)頻率自適應(yīng)濾波控制的方法，其特征在于，所述不控整流電路為三相不控整流電路，所述Boost變換器電路為兩電平Boost變換器電路，所述混合半導(dǎo)體并聯(lián)器件為IGBT/MOSFET混合器件。