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      儲能變流系統(tǒng)與變流器及四象限運行器的控制方法和控制器與流程

      文檔序號:12131388閱讀:來源:國知局

      技術特征:

      1.一種儲能變流器中四象限運行器的控制方法,其特征在于,所述方法包括:

      將預先確定的饋網(wǎng)電流參考值與儲能變流器交流側(cè)的電感電流相減,得到偏差信號,并將所述偏差信號經(jīng)過準比例諧振控制器調(diào)制得到電壓基準信號;

      將儲能變流器交流側(cè)的饋網(wǎng)電流進行集員濾波處理,得到饋網(wǎng)電流中各次諧波電流的狀態(tài)估計信號;

      將饋網(wǎng)電流中各次諧波電流的狀態(tài)估計信號經(jīng)過相對應的增益處理后作為減量與所述電壓基準信號相減,得到電壓參考信號;

      將電壓參考信號經(jīng)過PWM發(fā)生器調(diào)制,得到控制四象限運行器功率開關管的開通與關斷的SPWM控制信號。

      2.根據(jù)權利要求1所述的控制方法,其特征在于,在將儲能變流器交流側(cè)的饋網(wǎng)電流進行集員濾波處理前,所述方法還包括:

      以Δt為采樣間隔對饋網(wǎng)電流進行離散化處理,得到離散化的饋網(wǎng)電流

      建立所述離散化的饋網(wǎng)電流的狀態(tài)方程為輸出方程為Y(k)=CX(k)+λ(k);

      其中,I0和In分別表示饋網(wǎng)電流的基波與n(n=3,5,…,25)次諧波的幅值,ω0為饋網(wǎng)電流的基波角頻率,θ0與θn分別表示基波和n次諧波的初始相位角,k表示第k次采樣,狀態(tài)變量X(k)=[x1(k),x2(k),...,x26(k)]T,Y(k)為輸出變量,和λ(k)表示系統(tǒng)過程噪聲和測量噪聲,B=[1 0 1 0 …1 0]T,C=[1 0 1 0 … 1 0],

      3.根據(jù)權利要求2所述的控制方法,其特征在于,所述將儲能變流器交流側(cè)的饋網(wǎng)電流進行集員濾波處理包括:

      步驟1,確定濾波參數(shù)β和ρ,以及系統(tǒng)過程噪聲和測量噪聲λ(k)的協(xié)方差Q和R;

      步驟2,初始化狀態(tài)變量的估計矩陣和正定矩陣

      步驟3,根據(jù)所述線性狀態(tài)方程預測下一時刻的估計矩陣以及根據(jù)所述線性狀態(tài)方程、濾波參數(shù)和系統(tǒng)過程噪聲的協(xié)方差預測下一時刻的正定矩陣

      步驟4,根據(jù)公式修正預測到的估計矩陣,得到修正后的下一時刻的估計矩陣以及根據(jù)公式修正預測到的正定矩陣,得到修正后的下一時刻的正定矩陣

      步驟5,利用修正后的下一時刻的估計矩陣更新初始化的估計矩陣以及利用修正后的下一時刻的正定矩陣更新初始化的正定矩陣在下一時刻時返回步驟3進行循環(huán)迭代,直至儲能變流器停止工作。

      4.根據(jù)權利要求1所述的控制方法,其特征在于,所述將饋網(wǎng)電流中各次諧波電流的狀態(tài)估計信號經(jīng)過相對應的增益處理后作為減量與所述電壓基準信號相減,得到電壓參考信號包括:

      將饋網(wǎng)電流中各次諧波電流的狀態(tài)估計信號經(jīng)過相對應的增益處理后作為減量,以及將儲能變流器交流側(cè)的電容電流經(jīng)過增益處理后作為減量,將兩個減量與所述電壓基準信號與相減,得到電壓參考信號。

      5.一種儲能變流器中四象限運行器的控制器,其特征在于,所述控制器包括:第一減法器、準比例諧振控制器、集員濾波器、第一增益器,第二減法器、PWM發(fā)生器;

      所述第一減法器,用于將預先確定的饋網(wǎng)電流參考值與儲能變流器交流側(cè)電感電流相減,得到偏差信號并發(fā)送給準比例諧振控制器;

      所述準比例諧振控制器,用于對接收到的偏差信號進行調(diào)制,得到電壓基準信號并發(fā)送給第二減法器;

      所述集員濾波器,用于將儲能變流器交流側(cè)的饋網(wǎng)電流進行集員濾波處理,得到饋網(wǎng)電流中各次諧波電流的狀態(tài)估計信號并發(fā)送給第一增益器;

      所述第一增益器,用于對饋網(wǎng)電流中各次諧波電流的狀態(tài)估計信號進行相對應的增益處理,并將增益后的各次諧波電流的狀態(tài)估計信號發(fā)送給第二減法器;

      所述第二減法器,用于將增益后的各次諧波電流的狀態(tài)估計信號作為減量與電壓基準信號相減,得到電壓參考信號并發(fā)送給PWM發(fā)生器;

      所述PWM發(fā)生器,用于對電壓參考信號進行調(diào)制,得到控制四象限運行器功率開關管的開通與關斷的SPWM控制信號。

      6.根據(jù)權利要求5所述的控制器,其特征在于,所述控制器還包括采樣電路和模型計算電路;

      所述采用電路,用于以Δt為采樣間隔對饋網(wǎng)電流進行離散化處理,得到離散化的饋網(wǎng)電流

      所述模型計算電路,用于建立所述離散化的饋網(wǎng)電流的狀態(tài)方程為輸出方程為Y(k)=CX(k)+λ(k);

      其中,I0和In分別表示饋網(wǎng)電流的基波與n(n=3,5,…,25)次諧波的幅值,ω0為饋網(wǎng)電流的基波角頻率,θ0與θn分別表示基波和n次諧波的初始相位角,k表示第k次采樣,狀態(tài)變量X(k)=[x1(k),x2(k),...,x26(k)]T,Y(k)為輸出變量,和λ(k)表示系統(tǒng)過程噪聲和測量噪聲,B=[1 0 1 0 … 1 0]T,C=[1 0 1 0 … 1 0],

      7.根據(jù)權利要求5所述的控制器,其特征在于,所述控制器還包括第二增益器;

      所述第二增益器,用于將儲能變流器交流側(cè)的電容電流進行增益處理,并將增益后的電容電流發(fā)送給第二減法器;

      所述第二減法器,進一步用于將增益后的各次諧波電流的狀態(tài)估計信號作為減量,以及將增益后的電容電流作為減量,將兩個減量與所述電壓基準信號相減,得到電壓參考信號。

      8.一種儲能變流器,其特征在于,包括四象限運行器和與四象限運行器連接的權利要求5-7任一項所述的控制器。

      9.根據(jù)權利要求8所述的儲能變流器,其特征在于,所述儲能變流器還包括:直流側(cè)濾波電路和交流側(cè)濾波電路,所述直流側(cè)濾波電路連接在儲能變流器的儲能端和四象限運行器之間,所述交流側(cè)濾波電路連接在所述四象限運行器和儲能變流器的電網(wǎng)端之間,其中,交流側(cè)濾波電路還與所述控制電路連接;

      所述儲能變流器還包括:直流預充電電路和交流側(cè)預充電電路,所述直流預充電電路連接在儲能變流器的儲能端和直流側(cè)濾波電路之間,所述交流側(cè)預充電電路連接在所述交流側(cè)濾波電路和儲能變流器的電網(wǎng)端之間。

      10.一種儲能變流系統(tǒng),其特征在于,包括儲能裝置,電網(wǎng)和權利要求8或9所述的儲能變流器,所述儲能變流器連接在儲能裝置和電網(wǎng)之間,用于為所述儲能裝置充電或為所述電網(wǎng)供電。

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