[发明专利]一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法

摘要

本发明公开了一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法，所述电力弹簧系统包含一个双向直流电源v_dc、一个单相电压源型逆变器模块、一个LC低通滤波器；旁路开关S控制电力弹簧的投切。电力弹簧通过滤波电容C与非关键负载串联再与关键负载并联后经线路阻抗Z₁与电网v_G相连构成电力弹簧的实际应用系统。本发明针对因新能源发电的间歇性和不稳定性引起的微电网电压和功率波动问题，提出一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法，一方面能够将新能源发电功率的波动转移到电力弹簧装置以及非关键负载上，从而保证关键负载电压和功率的稳定；另一方面，电流内环的加入使得电网电流波形更趋于正弦，同时系统可以获得更加良好的动态性能。

主权项

1.一种带电流内环的电力弹簧功率解耦控制方法，所述电力弹簧包含双向直流电源v_dc、一个单相电压源型逆变器模块、一个LC低通滤波器；旁路开关S控制电力弹簧的投切，电力弹簧通过滤波电容C与非关键负载Z_NC串联再与关键负载Z_C并联后经线路阻抗Z₁与电网v_G相连，公共连接点PCC为电力弹簧和关键负载Z_C与线路阻抗Z₁的连接点；其特征在于包括以下步骤：1)采集关键负载的电压信号v_C和公共连接点PCC处的电流值i₁，计算输入到电力弹簧的有功功率P；2)电压外环和有功功率外环控制，其中将有功功率P以及电压信号v_C分别与给定的有功功率P_ref以及给定的电压有效值V_ref作比较，两个差值分别经过外环偏差控制器，其输出分别为d,q轴电流参考值i_dref和i_qref；3)电流内环控制，其中将i_dref和i_qref作为电流参考值，并将之减去实际采样电流i₁经变换得到的d,q轴电流i_d、i_q后分别送入内环偏差控制器；4)电流内环解耦控制，其中内环偏差控制器的输出经i_d、i_q的交叉耦合补偿和电压前馈补偿后得到d轴和q轴的电压参考值v_dref和v_qref，将所述v_dref和v_qref变换为逆变器的输出电压参考值v_ref再经限幅后作为SPWM的调制波v_{_ref}；5)将所述v_{_ref}与三角载波比较，在v_{_ref}和三角载波的自然交点时刻控制功率开关器件的通断以得到所述单相电压源型逆变器模块的开关管的驱动信号。