[發(fā)明專(zhuān)利]一種動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化的單相虛擬同步機(jī)控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211065043.9
• 申請(qǐng)日: 2022-09-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115347613A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉佳;蘇津毅;劉進(jìn)軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/38
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/38;H02M7/48;H02M7/493
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化的單相虛擬同步機(jī)控制方法，其特征在于，包括：

利用SOGI功率測(cè)量環(huán)節(jié)構(gòu)建電壓、電流的兩組正交信號(hào)，計(jì)算平均有功功率和無(wú)功功率；

基于SOGI的單相功率計(jì)算環(huán)節(jié)的非線(xiàn)性和時(shí)變特性，采用基于智能優(yōu)化算法的系統(tǒng)辨識(shí)方法，擬合出SOGI功率計(jì)算環(huán)節(jié)的最優(yōu)線(xiàn)性化傳遞函數(shù)；

根據(jù)最優(yōu)線(xiàn)性化傳遞函數(shù)建立單相VSG系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，通過(guò)狀態(tài)反饋，實(shí)現(xiàn)單相虛擬同步機(jī)控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化的單相虛擬同步機(jī)控制方法，其特征在于，所述利用SOGI功率測(cè)量環(huán)節(jié)構(gòu)建電壓、電流的兩組正交信號(hào)，計(jì)算平均有功功率和無(wú)功功率，包括：

電壓和電流分別通過(guò)兩個(gè)相同參數(shù)的二階廣義積分正交信號(hào)發(fā)生器得到的兩組正交信號(hào)；輸入的正弦量產(chǎn)生兩路相互正交的信號(hào)，兩路傳遞函數(shù)分別為：

其中x為輸入信號(hào)，x_α，x_β為輸出的兩路正交信號(hào)，ω為系統(tǒng)頻率，k為SOGI參數(shù)；在獲得電壓、電流的兩組正交信號(hào)后，平均有功功率和無(wú)功功率計(jì)算為：

式中，v_outα,v_outβ,i_outα,i_outβ分別為電壓電流的兩路正交信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化的單相虛擬同步機(jī)控制方法，其特征在于，所述基于SOGI的單相功率計(jì)算環(huán)節(jié)的非線(xiàn)性和時(shí)變特性，采用基于智能優(yōu)化算法的系統(tǒng)辨識(shí)方法，擬合出SOGI功率計(jì)算環(huán)節(jié)的最優(yōu)線(xiàn)性化傳遞函數(shù)，包括：

通過(guò)仿真建立不同功率因數(shù)角θ和電壓初始相位角下系統(tǒng)階躍響應(yīng)的數(shù)據(jù)集；

通過(guò)對(duì)每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的所有響應(yīng)曲線(xiàn)作平均化處理，獲得平均化階躍響應(yīng)曲線(xiàn)；

通過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)算法得到最接近平均階躍響應(yīng)的傳遞函數(shù)，并將其定義為初步辨識(shí)結(jié)果；

使用智能優(yōu)化算法將初步辨識(shí)的傳遞函數(shù)作為智能優(yōu)化算法初始值，對(duì)先前得到的平均化傳遞函數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化；得到SOGI功率測(cè)量環(huán)節(jié)的最優(yōu)線(xiàn)性化傳遞函數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種動(dòng)態(tài)特性?xún)?yōu)化的單相虛擬同步機(jī)控制方法，其特征在于，所述使用智能優(yōu)化算法將初步辨識(shí)的傳遞函數(shù)作為智能優(yōu)化算法初始值，包括：

選擇由D維向量表示的傳遞函數(shù)系數(shù)作為粒子的位置向量每個(gè)粒子代表一個(gè)多階傳遞函數(shù)，群集大小設(shè)置為N；

計(jì)算每個(gè)粒子的適應(yīng)度函數(shù)，根據(jù)適應(yīng)度函數(shù)篩選出個(gè)體最優(yōu)值Pb_i和群體最優(yōu)值Gb后，更新個(gè)體最優(yōu)粒子位置和群體最優(yōu)粒子位置

計(jì)算每個(gè)粒子的位置更新速度，并更新每個(gè)粒子的位置：

其中r₁和r₂為加速度常數(shù)，c₁和c₂為迭代系數(shù)；

重復(fù)直到群體最優(yōu)值Gb降低到預(yù)定義允許誤差以下或達(dá)到最大迭代次數(shù)，得到SOGI功率測(cè)量環(huán)節(jié)最優(yōu)線(xiàn)性化傳遞函數(shù)。