[發(fā)明專利]一種用于并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的自適應(yīng)下垂控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211423669.2
• 申請日: 2022-11-15
• 公開（公告）號: CN115833140A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳中東;劉緒川;徐誠樸;周雙全;藏浩;王冬
• 申請（專利權(quán)）人: 中科芯集成電路有限公司
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/46
• 代理公司: 無錫派爾特知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32340
• 代理人: 楊立秋

1.一種用于并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的自適應(yīng)下垂控制方法，其特征在于，包括：

步驟一，系統(tǒng)采樣信號計(jì)算得到模塊輸出有功功率，通過PI環(huán)節(jié)反饋調(diào)節(jié)有功功率下垂系數(shù)，將得到的下垂系數(shù)代入下垂控制方程計(jì)算得到參考電壓信號；

步驟二，通過系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，明確該控制環(huán)節(jié)提高輸出電壓精度的控制目標(biāo)，再基于Lyapunov函數(shù)推導(dǎo)得到自適應(yīng)參數(shù)控制方程，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜工況下對系統(tǒng)輸出電壓的約束控制；

步驟三，最后推導(dǎo)得出輸出電壓追蹤誤差與自適應(yīng)參數(shù)的相關(guān)關(guān)系，自動調(diào)節(jié)找到相應(yīng)工況下，電壓追蹤誤差最小時的自適應(yīng)參數(shù)值，并且隨工況變化保持實(shí)時的反饋調(diào)節(jié)更新，保證系統(tǒng)輸出電壓控制精度。

2.如權(quán)利要求1所述的用于并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的自適應(yīng)下垂控制方法，其特征在于，所述步驟一中下垂控制方程為：

其中，V_iref與f_iref分別為下垂控制器生成的輸出電壓幅值參考與頻率參考，V_i^*與f_i^*分別為模塊輸出電壓額定幅值與額定頻率，m_i和n_i分別為有功功率與無功功率的下垂系數(shù)，P_i^*和Q_i^*分別為額定有功功率和額定無功功率；P_i和Q_i分別為模塊輸出有功功率和模塊輸出無功功率；

調(diào)節(jié)過后的有功功率下垂系數(shù)為：

其中，m_i'為反饋調(diào)節(jié)后的有功功率下垂系數(shù)，k_P、k_I分別為反饋環(huán)節(jié)中比例積分系數(shù)，ΔP_i為輸出有功功率信號與參考值的差值，t為單位計(jì)算時間。

3.如權(quán)利要求2所述的用于并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的自適應(yīng)下垂控制方法，其特征在于，所述步驟二中，通過系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型推導(dǎo)得到電容參數(shù)的自適應(yīng)控制方程為：

式中，為電容參數(shù)自適應(yīng)值，為電容參數(shù)自適應(yīng)值的導(dǎo)數(shù)，u_C、ε_C、α、β為控制參數(shù)，s為電壓跟蹤誤差e_v的近似變量；

電阻參數(shù)的自適應(yīng)控制方程為：

式中，為電阻參數(shù)自適應(yīng)值，u_R、ε_R為控制參數(shù)，e_i為電流跟蹤誤差，x₂為輸出電流信號；

電感參數(shù)的自適應(yīng)控制方程為：

式中，為電感參數(shù)自適應(yīng)值，u_L、ε_L為控制參數(shù)，為輸出電流參考信號的導(dǎo)數(shù)；

得到調(diào)制信號的自適應(yīng)控制方程為：

式中，u_b、u_g為控制參數(shù)，x₁、x₂分別為輸出電壓信號與電流信號。

4.如權(quán)利要求3所述的用于并聯(lián)逆變器系統(tǒng)的自適應(yīng)下垂控制方法，其特征在于，所述步驟三中，調(diào)制信號與電壓跟蹤誤差的關(guān)系為：

式中，q₁為交流信號系數(shù)，u為自適應(yīng)控制器輸出電壓控制信號，e_v為輸出電壓跟蹤誤差，x_2k為輸出電流參考信號；將電壓電流信號代入得原表達(dá)式為：

式中，u_a為控制參數(shù)，C為電容參數(shù)；顯然上式為負(fù)值，能夠得調(diào)制信號和輸出電壓信號的差，與輸出電壓跟蹤誤差成比例關(guān)系；推導(dǎo)得到關(guān)系為：

式中，σ為控制參數(shù)，為輸出電壓參考信號的導(dǎo)數(shù)，為輸出電流參考信號的導(dǎo)數(shù)；求導(dǎo)后的函數(shù)均為近似正弦函數(shù)，則當(dāng)其它參數(shù)不變時，在一定范圍內(nèi)找到使得e_v最小的值。