[发明专利]基于模糊PID控制的低压配电网的三相不平衡负荷调控方法

权利要求书

1.一种基于模糊PID控制的低压配电网的三相不平衡负荷调控方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

S1：利用安装在同一低压配电网中的用电设备上的控制器向云服务器实时传输用电设备信息；

所述控制器包括A/D模块、模糊PID控制模块和功率上下限控制模块；所述功率上下限控制模块的参数根据大功率电器的最大运行功率和最小运行功率设置；

所述模糊PID控制模块的控制关系如下：

所述模糊PID控制模块的传递函数为：

式中，C(t)为模糊PID控制模块输出值，R(t)为模糊PID控制模块的输入变量，K_p为比例系数，T_i为积分时间常数，T_d为微分时间常数；K_i＝K_p/T_i，为积分系数；K_d＝K_p*T_d，为微分系数；G(s)为模糊PID控制模块的传递函数,

C(s)和E(s)分别为C(t)和e(t)经过傅里叶变换后得到的模糊PID控制模块的频域表达式；

K_i：积分系数,K_d：微分系数；

S2：利用云服务器计算三相不平衡度r(t)，包括以下具体步骤：

S21:利用S1中采样得到的用电设备信息中的各相电流计算各相电流不平衡度D_evi为：

其中：

|D_eva|，|D_evb|，|D_evc|分别为低压配电网的A，B和C相的电流不平衡度；

I_ph，a、I_ph，b、I_ph，c分别为通过所述控制器测得低压配电网的A，B和C相电流；

I_ave为I_ph，a，I_ph，b，I_ph，c的平均电流；

S22：利用S22中得到|D_eva|，|D_evb|，|D_evc|，得到低压配电网的三相不平衡度r(t)；

r(t)＝max(|D_eva|，|D_evb|，|D_evc|)

S3：根据步骤S22得到的低压配电网的三相不平衡度r(t)确定模糊PID控制模块的边界条件为：

E＝min(e(t))

e(t)＝r(t)-C(t)

其中e(t)指实时的三相电流不平衡度r(t)和经模糊PID控制模块调整后的三相电流不平衡度C(t)之间的差值；

E为边界条件，指确定模糊PID控制模块调整前后三相电流不平衡度的最小差值；

S4：由模糊PID控制模块的比例环节、积分环节和微分环节的调节，使边界条件E达到最小，包括以下具体步骤：

S41：计算模糊PID控制模块的比例系数K_p、积分时间常数T_i和微分时间常数T_d，包括以下具体步骤：

S411、将模糊PID控制模块的积分时间T_i置于最大，微分时间T_d置于零，将比例系数K_p设置为中间值，将PID控制器投入运行；

S412、将比例系数K_p逐渐调小，得到等幅振荡过程，此时即得到临界比例系数K_p‘和临界振荡周期T_k值；

S413、根据临界比例系数K_p‘和临界振荡周期T_k值，采用下表的关系列表，计算出模糊PID控制模块的比例系数K_p、积分时间T_i和微分时间T_d的值：

K_p‘表示临界比例系数，T_k表示临界振荡周期；

S42：将步骤S22中得到的三相不平衡度r(t)作为模糊PID控制模块的输入，所述模糊PID控制模块对所述大功率电器的功率进行调节，最终使得模糊PID控制模块的边界条件E达到最小。