[发明专利]基于效率和均流偏差期望加权和矩阵的并联供电系统优化控制方法

摘要

本发明涉及基于效率和均流偏差期望加权和矩阵的并联供电系统优化控制方法，通过构建全负载情况下的效率和均流偏差期望加权和矩阵A＝(γ_mi)_K×U并计算A＝(γ_mi)_K×U的1范数||A||₁及其对应的负载电流I_ref。具有实时动态调整在线电源模块数量，确保并联供电系统始终工作于均流最优工作点附近，使并联供电系统效率和均流综合性能处于最优工作点附近的目标下即在线运行电源模块数量最优，通过计算每个电源模块的输出电流与均流目标值I_share偏差数学期望，对性能不满足要求的在线电源模块与备用电源模块进行优化调度，实现并联供电系统和在线电源模块均工作于性能最优点附近，有效兼顾并联供电系统均流性能和效率指标，提高系统的运行经济性和可靠性，为并联供电系统安全、高效运行提供可靠保证。

主权项

1.一种基于效率和均流偏差期望加权和矩阵的并联供电系统优化控制方法，其特征在于：其步骤如下：(1)获取K个电源模块组成的并联供电系统负载电流I_out从按照间隔为等间距变化到时，每个电源模块在不同负载电流情况下采集V个输出电流Data_curr(m')(i)(j)，输出电压Data_volt(m')(i)(j)和输入功率P(m')(i)(j)，并获取对应的V个电源模块效率η(m')(i)(j)；其中：m'为电源模块序号；i为负载电流值对应的序号值；j为输出电流采集序号；m'，i，j满足m'＝{1,…K},i＝{1,…U},j＝{1,…V}，I_N为电源模块的额定电流；(2)获取电源模块的输出电流与均流期望电流相对偏差绝对值及对应的数学期望获取电源模块效率的平均值及效率η_m'i和的加权和a∈[0,1]；以γ_m'i为元素构建矩阵A＝(γ_m'i)_K×U；m'，i，j满足m'＝{1,…K},i＝{1,…U},j＝{1,…V}；(3)求解矩阵A＝(γ_m'i)_K×U的1‑范数对应的负载电流序号a值，即成立所对应的a值，其中：a∈[1,U],i∈[1,U]；该a值即为电源模块的负载电流为时系统的效率和均流综合性能指标最优；并获得效率和均流综合性能指标最优情况下的电源模块的输出电流为I_ref：(4)以周期Ts为间隔计算并联供电系统的在线电源模块数量M，并对M个在线电源模块的输出电流进行采集，将第m个序号的在线电源模块的输出电流数据标记为Curr(m)，m为当前在线电源模块的序号；(5)获取序号为m的在线电源模块的输出电流数据数组：Curr_store(m)(n)＝Curr_store(m)(n+1)，Curr_store(m)(T)＝Curr(m)；其中：n＝1，…T‑1；m＝1，2，3，…M；T为大于2的正整数，n为当前序号的在线电源模块的电流采样次数；(6)获取序号为m的在线电源模块的输出电流平均值：其中：m＝1，2，3，…M；(7)获取M个在线电源模块组成的并联供电系统的负载电流和在线电源模块均流负载电流(8)判断|Ishare‑Iref|≤σ是否成立；(9)步骤(8)中|I_share‑I_ref|≤σ不成立，获取在线电源模块输出电流为参考电流I_ref时的在线电源模块数量N^*，即N^*≤1则设置N^*＝2；反之，则获取并联供电系统需调节在线电源模块数量ΔN^*＝N^*‑M，根据ΔN^*的正负，集中控制器增加或减少|ΔN^*|个在线电源模块；(10)步骤(8)中|Ishare‑Iref|≤σ成立，则获取序号为m的在线电源模块的输出电流Curr_store(m)(n)与均流目标值Ishare的偏差θ(m)(n)＝Curr_store(m)(n)‑Ishare；其中：n＝1，…T；m＝1，2，3，…M；(11)获取序号为m的在线电源模块偏差θ(m)(n)的数学期望其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；(12)判断成立则继续下一个在线电源模块检测，不成立则标记序号为m的在线电源模块均流性能不符合要求，C_θ为偏差期望最大允许值；(13)将Num个标记为均流性能不符合要求的在线电源模块离线，并从备用电源中启动Num个电源模块工作，并继续步骤(4)的操作，Num为标记为均流性能不符合要求的在线电源模块的数量。