[发明专利]一种三相不平衡状态下的VSC控制方法有效
申请号: | 202010366978.5 | 申请日: | 2020-04-30 |
公开(公告)号: | CN111525591B | 公开(公告)日: | 2023-03-14 |
发明(设计)人: | 郭楚佳;张芳 | 申请(专利权)人: | 陕西科技大学 |
主分类号: | H02J3/18 | 分类号: | H02J3/18;H02J3/26 |
代理公司: | 西安智大知识产权代理事务所 61215 | 代理人: | 王晶 |
地址: | 710021 陕西省*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 三相 不平衡 状态 vsc 控制 方法 | ||
1.一种三相不平衡状态下的VSC控制方法,其特征在于,包括以下步骤;
首先,在空间向量模式下,建立离散电流预测模型;
其中,i、v、vs分别表示交流侧滤波电感电流、变换器交流侧输出电压、交流系统电压的矢量表示,为复数;k表示离散时间变量;L为滤波电感、R电阻,T为采样间隔,定义Vdc为直流侧电压,u为平均电压计算矩阵,Wi为器件开关状态,且Wi=[wa,wb,wc]T,则第i个开关状态对应的变换器交流侧输出电压为
其次,计算功率输出预测量;
在控制过程中,系统电压频率远低于采样频率,故而,假设vs(k+1)=vs(k),由预测电流与电压计算可得到预测功率,由八种不同开关状态可得八种结果,即为系统复功率反馈值,表示为:
然后,计算系统需要补偿的复功率,即参考信号;
取三相电压平衡而三相电流不平衡状态,即可表示为:
其中,vs,is分别为系统电压、系统电流矢量,角标p和n分别表示正序分量和负序分量,复功率模式下,系统实际的总复功率可通过计算得到:
功率参考分为两种情况,可表示为:
控制直流侧电压,其有功功率目标为保持直流侧电压恒定,无功功率参考值为已知指令值Q1,且与系统实际功率S相关:
Sref_IM=Q1
当功率由直流侧到交流侧传输时,其有功功率目标为一已知指令值P2,由上层控制器下发,同样的,当交流侧需要无功功率以补偿功率因数时,其参考值同样为已知指令值Q2,且与系统实际功率S相关:
Sref_RE=P2
Sref_IM=Q2
式中:e为电压偏差,表示为是直流侧电压参考值和实际值之差;
故,总补偿功率,复功率模式表示的系统参考值为:
Sref=Sref_RE+Sref_IM
最后,利用目标函数求解离散控制信号。
2.根据权利要求1所述的一种三相不平衡状态下的VSC控制方法,其特征在于,设置所述 目标函数为:
g=λ1|Im(Sref)-Im(Spre)|+λ2|Re(Sref)-Re(Spre)|+λ3·n
其中,Wi=W1,W2,...,WN。
3.根据权利要求1所述的一种三相不平衡状态下的VSC控制方法,其特征在于,所述的
Vth为一预设阈值,λ1和λ2的选取与该阈值相关,amin、amax、bmin和bmax分别为参数λ1和λ2预设的最小值和最大值。
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