[发明专利]一种调整负载输入阻抗满足系统稳定的方法

权利要求书

1.一种调整负载输入阻抗满足系统稳定的方法，包括下列步骤：

步骤1：建立直流配电系统拓扑模型，计算负载换流器输入阻抗Z_POLn’(s)，根据负载换流器带宽f_POLn与其输入滤波电容C_inPOLn和线路电感L_Linen产生的谐振频率f_linen大小，将Z_POLn’(s)降阶为两种不同模型分析，方法如下：

基于第n台负载换流器出口侧稳压电容C_POLn，滤波电感L_POLn，开关管占空比d_POLn，负载换流器正常运行时阻抗R_POLn，负载换流器相应的控制回路增益T_POLn(s)，得到第n台负载换流器的输入阻抗Z_POLn’(s)，当f_POLnf_linen时，Z_POLn’(s)等效为负阻串电感的形式，如下式所示：

当f_POLnf_linen时，线路对阻抗影响处的阻抗恒为负，Z_POLn’(s)等效为恒功率负阻形式，如下式所示：

步骤2：用步骤1所分析的等效负载换流器输入阻抗Z_POLn’(s)与其输入滤波电容C_inPOLn并联，与线路电感L_Linen和线路电阻R_linen串联得到第n条线路看入的负载输入阻抗Z_POLn(s)；

当f_POLnf_linen时，Z_POLn(s)在频率f＝f_linen处幅值最小，值为R_linen，当f_POLnf_linen时,Z_POLn(s)在频率f＝f_linen处幅值最小，值为m+R_linen，其中m为如下公式所示：

由此可得，在f＝f_linen处若使Z_POLn(s)的模更大，则需使f_POLnf_linen；

步骤3：基于步骤2的第n条线路看入的负载输入阻抗Z_POLn(s)，计算总输入阻抗Z_POL(s)，并求得源侧换流器闭环输出阻抗Z_out(s)，判断系统稳定性，并对稳定性较小的控制系统给予控制指导；

总输入阻抗Z_POL(s)由n条线路看入的负载输入阻抗Z_POL1(s)、Z_POL2(s)、...Z_POLn(s)并联得到；

计算源侧换流器控制回路增益T_s(s):

其中k_p，k_i分别为源测换流器PI控制中的比例系数和积分系数，G_vd(s)为占空比至输出电压传递函数；

则源侧换流器闭环输出阻抗Z_out(s)如下公式所示:

其中Z_outo(s)为源侧换流器开环输出阻抗；用奈奎斯特判据判断Z_out(s)/Z_POL(s)的稳定性，进而判断系统稳定性，当f_POLnf_linen,系统稳定裕度较小，通过调整负载换流器带宽f_POLn，使f_POLnf_linen增加系统稳定裕度，当既需保证负载换流器带宽带宽，又需使系统稳定，通过调节输入滤波电容C_inPOLn，调整m的大小，使在f＝f_linen处Z_POLn(s)的模变大，增加系统稳定性。