[发明专利]一种风光水储直流汇集经同步电机并网系统及其应用方法

权利要求书

1.一种风光水储直流汇集经同步电机并网系统的应用方法，其特征在于，所述风光水储直流汇集经同步电机并网系统包括光伏单元（1）、风电单元（2）、水电单元（3）、抽水蓄能单元（4）、电化学储能单元（5）、直流母线（6）和同步电机接口组（7），所述光伏单元（1）、风电单元（2）、水电单元（3）、抽水蓄能单元（4）和电化学储能单元（5）分别与直流母线（6）相连，所述直流母线（6）通过同步电机接口组（7）与外部电网连接，所述同步电机接口组（7）包括至少一条同步电机并网通道，所述同步电机并网通道通过一双向同步电机接口系统侧DC/AC变流器（71）与直流母线（6）相连，所述双向同步电机接口系统侧DC/AC变流器（71）的控制端连接有一采用无模型预测扩展状态观测器的控制器，所述控制器基于无模型预测扩展状态观测器对双向同步电机接口系统侧DC/AC变流器（71）的控制包括：

S101，将同步电机接口组（7）的转速与额定转速的差值通过PI处理为参考转矩；

S102，根据参考转矩计算出q轴参考电流，并将d轴参考电流赋值为0；

S103，根据d、q轴参考电流和以及同步电机接口组（7）的d、q轴电流和采用预设的无模型预测扩展状态观测器，得到d、q轴参考电压和；所述无模型预测扩展状态观测器的函数表达式为：

，

，

上式中，和为d、q轴参考电压，和分别为k+2时刻的d、q轴参考电流，和分别为k+1时刻的d、q轴电流和，和分别为k+1时刻的d、q轴未知部分的观测值，为采样间隔，为输入值的增益；且有：

，

，

，

，

上式中，和分别为k时刻的d、q轴参考电流，e为自然常数，j为虚数单位，和分别为k时刻的d、q轴转子位置角，和分别为d、q轴角速度，和分别为k时刻的d、q轴未知部分的观测值，和分别为d、q轴拓展观测器的增益，和分别为k时刻和与其估计值的差值；

S104，根据d、q轴参考电压和通过空间矢量调制生成用于控制双向同步电机接口系统侧DC/AC变流器（71）各个桥臂的门控脉冲。

2.根据权利要求1所述的风光水储直流汇集经同步电机并网系统的应用方法，其特征在于，步骤S102中根据参考转矩计算出q轴参考电流的函数表达式为：

，

上式中，为同步电机的极对数，为同步电机的磁链。