[發(fā)明專利]電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210525350.4
• 申請日: 2022-05-16
• 公開（公告）號: CN114614719B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張禎濱;張進;李海濤;李真;汪鳳翔;張逸;李傳棟;張永峰
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;H02P21/24
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 祖之強

1.一種電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制方法，其特征在于：

包括以下過程：

獲取電機端的運行參量數(shù)據(jù)；

根據(jù)獲取的運行參量數(shù)據(jù)，以預(yù)設(shè)代價函數(shù)最小為目標(biāo)，得到電機的開關(guān)控制指令；

其中，預(yù)設(shè)代價函數(shù)為第一變量、第二變量和第三變量的加和；

當(dāng)有功功率為非最大值時，第一變量為電機輸出有功功率預(yù)測值與電機輸出有功功率參考值之差的平方，當(dāng)有功功率最大值時，第一變量為電機輸出有功功率預(yù)測值與電機輸出有功功率參考值之差的平方，再與最大輸出功率對應(yīng)的權(quán)系數(shù)的差值；

第二變量為電機輸出無功功率預(yù)測值與電機輸出無功功率參考值之差的平方；

當(dāng)視在功率為最小值時，第三變量為零，當(dāng)視在功率非最小值時，第三變量為非最小視在功率對應(yīng)的權(quán)系數(shù)。

2.如權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制方法，其特征在于：

視在功率為電機輸出有功功率的平方與電機輸出無功功率的平方的加和的開方。

3.如權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制方法，其特征在于：

k+1時刻的電機輸出有功功率預(yù)測值和電機輸出無功功率預(yù)測值采用k+2時刻的預(yù)測值代替。

4.如權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制方法，其特征在于：

當(dāng)電機為感應(yīng)電機時，感應(yīng)電機輸出有功功率的參考值為電機轉(zhuǎn)速參考值與轉(zhuǎn)矩參考值的乘積；

感應(yīng)電機輸出無功功率的參考值為電機互感、電機的極對數(shù)、轉(zhuǎn)子磁鏈的參考值、磁鏈PI外環(huán)輸出的d軸定子電流的參考值以及電機轉(zhuǎn)速的參考值的乘積，再與電機轉(zhuǎn)子電感的比值，再與系數(shù)3/2的乘積。

5.如權(quán)利要求1所述的電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制方法，其特征在于：

當(dāng)電機為永磁同步電機時，無功功率的參考值為零。

6.一種電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于：

包括：

數(shù)據(jù)獲取模塊，被配置為：獲取電機端的運行參量數(shù)據(jù)；

電機控制模塊，被配置為：根據(jù)獲取的運行參量數(shù)據(jù)，以預(yù)設(shè)代價函數(shù)最小為目標(biāo)，得到電機的開關(guān)控制指令；

其中，預(yù)設(shè)代價函數(shù)為第一變量、第二變量和第三變量的加和；

當(dāng)有功功率為非最大值時，第一變量為電機輸出有功功率預(yù)測值與電機輸出有功功率參考值之差的平方，當(dāng)有功功率最大值時，第一變量為電機輸出有功功率預(yù)測值與電機輸出有功功率參考值之差的平方，再與最大輸出功率對應(yīng)的權(quán)系數(shù)的差值；

第二變量為電機輸出無功功率預(yù)測值與電機輸出無功功率參考值之差的平方；

當(dāng)視在功率為最小值時，第三變量為零，當(dāng)視在功率非最小值時，第三變量為非最小視在功率對應(yīng)的權(quán)系數(shù)。

7.如權(quán)利要求6所述的電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于：

視在功率為電機輸出有功功率的平方與電機輸出無功功率的平方的加和的開方。

8.如權(quán)利要求6所述的電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于：

k+1時刻的電機輸出有功功率預(yù)測值和電機輸出無功功率預(yù)測值采用k+2時刻的預(yù)測值代替。

9.如權(quán)利要求6所述的電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于：

當(dāng)電機為感應(yīng)電機時，感應(yīng)電機輸出有功功率的參考值為電機互感、電機的極對數(shù)、轉(zhuǎn)子磁鏈的參考值、磁鏈PI外環(huán)輸出的q軸定子電流的參考值以及電機轉(zhuǎn)速的參考值的乘積，再與電機轉(zhuǎn)子電感的比值；

感應(yīng)電機輸出無功功率的參考值為電機互感、電機的極對數(shù)、轉(zhuǎn)子磁鏈的參考值、磁鏈PI外環(huán)輸出的d軸定子電流的參考值以及電機轉(zhuǎn)速的參考值的乘積，再與電機轉(zhuǎn)子電感的比值，再與系數(shù)3/2的乘積。

10.如權(quán)利要求6所述的電機驅(qū)動系統(tǒng)預(yù)測功率因數(shù)控制系統(tǒng)，其特征在于：

當(dāng)電機為永磁同步電機時，無功功率的參考值為零。