[发明专利]一种基于反推模型预测控制的储能系统控制器设计方法

权利要求书

1.一种基于反推模型预测控制的储能系统控制器设计方法，其特征在于，所述方法包括：

建立储能并网逆变器数学模型；

利用反推控制将虚拟控制量作为参考电流送入内环控制器；

对预测模型进行优化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立储能并网逆变器数学模型，包括：

公式(1)中，R为等效电阻，U_sk为电网侧电压，i_k为电网侧电流，U_rk为变流器交流侧电压；其中，k＝a,b,c，a、b、c分别表示电压的三相，L为电感；

对公式(1)进行dq坐标变换，得到dq坐标系下的换流器的数学模型如下式：

公式(2)中，i_q为电流的q轴分量，i_d为电流的d轴分量，U_sd为电压的d轴分量，U_sq为电压的q轴分量，U_rd为换流器交流侧d轴电压值，U_rq为换流器的交流侧q轴电压值；

稳态下U_sq＝0且阻值R较小其损耗可忽略不计，变流器从交流侧吸收的有功功率和无功功率为：

公式(3)中，P为有功功率，Q为无功率；

并网逆变器忽略损耗下的功率守恒式为：

公式(4)中，U_dc为直流侧母线电压，C为直流侧电容。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用反推控制将虚拟控制量作为参考电流送入内环控制器，包括：

在外环控制中引入反推控制，得到电流参考值；

利用所述电流参考值，内环控制器通过预测模型预测控制。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在外环控制中引入反推控制，得到电流参考值，包括：

定义为直流电压跟踪误差：

z₁＝U_dc-U_dcref (5)

公式(5)中，z₁为直流电压跟踪误差，U_dc为直流电压实际值，U_dcref为直流电压参考值；

直流电压跟踪误差的倒数为：

公式(6)中，为直流电压跟踪误差的导数，为直流电压参考值的导数；

设正定Lyapunov函数可以表示为：

公式(7)中，V1是正定Lyapunov函数；

对公式(7)进行求导，得到：

公式(8)中，i_dref为电流参考值；

将公式(8)进行处理后，得到所述电流参考值；

公式(9)中，所述电流参考值作为内环的d轴电流的参考值。