[发明专利]储能型的准Z源换流器及其模糊控制方法及系统

权利要求书

1.一种储能型的准Z源换流器，其特征在于，包括：由第一直流链电容、第二直流链电容、第一阻抗网络电感和第二阻抗网络电感组成的阻抗网络，以及由第一双向功率开关、第二双向功率开关、第一双向功率开关以及第一双向功率开关组成的双向全桥变换器；

其中，所述第一阻抗网络电感和第二阻抗网络电感之间还连接有网络功率开关，所述第二直流链电容并联于所述网络功率开关和第二阻抗网络电感两端；所述第一直流链电容的一端连接于所述网络功率开关和第二阻抗网络电感之间，另一端与储能电池负极相连；

所述阻抗网络的输入侧与储能电池相连，所述阻抗网络的输出侧与所述双向全桥变换器相连。

2.一种基于如权利要求1所述的储能型的准Z源换流器的模糊控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述准Z源换流器的输入侧与储能电池相连，所述准Z源换流器的逆变侧与电网相连；

采用模糊控制对单个储能型的准Z源换流器进行控制，包括：

确定模糊语言变量，将电池电流偏差量及电池电流偏差量的变化率作为模糊控制器的输入语言变量，直通占空比D为输出语言变量；

模糊控制规则如下：

式中，为直流侧输入电压；r 为电池内阻；D为占空比；

采用面积中心法对模糊控制进行清晰化处理，求出模糊集合隶属函数曲线和横坐标包围区域面积的中心，以所述中心对应的横坐标作为模糊集合的代表值。

3.根据权利要求2所述的储能型的准Z源换流器的模糊控制方法，其特征在于，所述模糊语言变量的模糊子集为：{负大，负中，负小，零，正小，正中，正大}，表示为{NB,NM,NS,O,PS,PM,PB}；

所述模糊控制的模糊控制规则表如下：

。

4.根据权利要求2所述的储能型的准Z源换流器的模糊控制方法，其特征在于，所述面积中心法对模糊控制进行清晰化处理，所得模糊集合的代表值如下：

式中，为面积中心所对应的横坐标；A(u) 为模糊集合的隶属函数，为控制量的微分运算，为清晰化后的模糊控制量。

5.根据权利要求2所述的储能型的准Z源换流器的模糊控制方法，其特征在于，所述模糊控制包括内环和外环的双闭环控制：

内环为电压控制环：将电容C₁的参考电压与实际电压作差后，经PI 控制器输出为电网电流幅值的参考值I_g^*，再通过电网电压u_g 所得的相位θ得到电网电流的参考值i_g^* =I_g^*sin θ，经P 控制器后与电网电压前馈得到调制波msin θ，其中，m 为调制比；进而得到PMW波；

外环为电流控制环：将电池电流的参考值I_{b - ref} 与实际值I_b 作差后，经模糊控制器后输出直通信号d₀^*，再与三角波相比得到直通脉冲；当电池处于充电状态时，电流I_b为正；当电池处于放电时，电流I_b为负；

通过PMW波和直通脉冲得到开关管Q₁，Q₂，Q₃和Q₄的驱动脉冲；在非直通状态下，开关管Q导通。

6.一种计算机系统，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至5任一所述方法的步骤。