[发明专利]基于切换仿射线性模型的配电网电压调节控制方法

摘要

本发明公开了一种基于切换仿射线性模型的配电网电压调节控制方法，包括：在电网侧和敏感负荷之间加可控串联调压电路，求解可控串联调压电路的状态空间方程；经过坐标变换将逆变器的切换平衡点，变换到原点，得到坐标变换后的状态空间方程；根据坐标变换后的状态空间方程以及李雅普诺夫稳定性分析，得到使得并网系统稳定的切换律以及基本切换控制策略；在基本切换控制策略的基础上，引用滞后环节来限制开关频率，得到带滞环的切换控制策略。本发明有益效果：本发明的切换控制方法能够有效地实现负载电压的调压和稳压功能，控制结果完全符合控制系统的要求。

主权项

1.一种基于切换仿射线性模型的配电网电压调节控制方法，其特征是，包括以下步骤：(1)在电网侧和敏感负荷之间加可控串联调压电路，求解可控串联调压电路的状态空间方程；滤波器电路选用LRC滤波电路，可控串联调压电路的状态空间方程具体为：其中，L、R、C分别为LRC滤波电路的电感、电阻、电容值，uc为电容电压，il为电感电流，iload为负载电流，Vdc为整流后所得的直流电压，s为开关函数；(2)经过坐标变换将逆变器的切换平衡点，变换到原点，得到坐标变换后的状态空间方程，具体为：其中，假设参考值为经过坐标变换使切换平衡点变换到原点；L、R、C分别为LRC滤波电路的电感、电阻、电容值，u_c为电容电压，i_l为电感电流，i_load为负载电流，Vdc为整流后所得的直流电压；(3)根据坐标变换后的状态空间方程以及李雅普诺夫稳定性分析，得到使得并网系统稳定的切换律以及基本切换控制策略；并网系统稳定的切换律具体为：其中，σ(x)为切换系统常数函数；为系统李雅普诺夫函数的导数；上式中，其中，‑εx(t)^Tx(t)是的一个边界，即为系统的状态轨迹设定了一定的运行区域；其中，因为总共两个子系统，所以i＝1或2；具体切换策略如下：1)当t＝0时，初始控制律为：i₀为初始时刻切换系统所运行的子系统；2)如果当前运行的子系统为∑_i，当x^T(A_i^TP+PA_i)x+2b_i^TPx＞‑εx^Tx时切换到∑_j，子系统∑_i的运行区域为：(4)在基本切换控制策略的基础上，引用滞后环节来限制开关频率，得到带滞环的切换控制策略，具体为：在平衡点附近，即如果||x||≤ρoff，则停止切换；直到||x||≥ρon，再进行切换；其中，||x||为状态点的范数，ρon，ρoff分别为开始切换和停止切换时的限制值，且满足：ρoff＜ρon。