[发明专利]基于解耦多端口实现多配电分区电能柔性调控的控制方法

摘要

本发明属于电力电子技术研究领域，具体涉及一种基于解耦多端口实现多配电分区电能柔性调控的控制策略，包括：根据系统具体的性能要求，设计电流控制器GAC、GBC、GCC、GDC和电压控制器GAU1、GAU2、GAU3、GBU1、GBU2、GBU3、GCU1、GCU2、GCU3、GDU1、GDU2、GDU3；根据配电分区各自的稳定状态，设定配电分区A、B、C、D的直流母线稳定运行电压分别为uAN、uBN、uCN，uDN，设置中间公共端口E稳定运行的直流母线电压上限和下限阈值分别为uHE和uLE，且公共端口E中的全桥变换器FBE1和FBE2的驱动信号相位为零相位；本专利提出的新型多端口直流配电系统能够提高配电系统的稳定性和可靠性，提高配电系统的容错性能和持续供电能力，实现各个配电分区之间的电能自动柔性传输。

主权项

1.一种基于解耦多端口实现多配电分区电能柔性调控的控制策略，其特征在于，包括以下步骤：(1)根据系统具体的性能要求，设计电流控制器GAC、GBC、GCC、GDC和电压控制器GAU1、GAU2、GAU3、GBU1、GBU2、GBU3、GCU1、GCU2、GCU3、GDU1、GDU2、GDU3；(2)根据配电分区各自的稳定状态，设定配电分区A、B、C、D的直流母线稳定运行电压分别为uAN、uBN、uCN，uDN，设置中间公共端口E稳定运行的直流母线电压上限和下限阈值分别为uHE和uLE，且公共端口E中的全桥变换器FBE1和FBE2的驱动信号相位为零相位；(3)根据电压传感器VSA、VSB、VSC，VSD、VSE测得四个配电分区的直流母线电压值uA、uB、uC、uD和公共端口E的直流母线电压uE，将电压uA与设定的配电分区A稳定运行电压uAN进行比较，将电压uE与设定的公共端口E的直流母线电压uHE、uLE进行比较，得到偏差信号ΔuA1～ΔuA3，将其分别输入电压控制器GAU1～GAU3，并对电压控制器的输出进行限幅，进而得到iA1～iA3，同理，其他配电分区也进行相应的比较操作，将得到的偏差信号ΔuB1～ΔuB3分别输入电压控制器GBU1～GBU3，对电压控制器的输出进行限幅后得到iB1～iB3，将得到的偏差信号ΔuC1～ΔuC3分别输入电压控制器GCU1～GCU3，对电压控制器的输出进行限幅后得到iC1～iC3，将得到的偏差信号ΔuD1～ΔuD3分别输入电压控制器GDU1～GDU3，对电压控制器的输出进行限幅后得到iD1～iD3；(4)将信号iA1和iA2经过取小环节MINA得到信号iAmin，信号iB1和iB2经过取小环节MINB得到信号iBmin，信号iC1和iC2经过取小环节MINC得到信号iCmin，信号iD1和iD2经过取小环节MIND得到信号iDmin；(5)将信号iA3、iB3、iC3、iD3分别与信号iAmin、iBmin、iCmin、iDmin进行取大操作，进而得到信号iAref、iBref、iCref、iDref，iAref、iBref、iCref、iDref分别作为电流调节器GAC、GBC、GCC、GDC的给定信号；(6)根据电流传感器CSA、CSB、CSC、CSD测得四个配电分区的电流i_A、i_B、i_C、i_D，将电流i_A、i_B、i_C、i_D分别与信号i_Aref、i_Bref、i_Cref、i_Dref进行比较，得到的电流偏差信号Δi_AC、Δi_BC、Δi_CC、Δi_DC作为电流调节器G_AC、G_BC、G_CC、G_DC的输入信号，电流调节器G_AC、G_BC、G_CC、G_DC的输出信号则分别作为配电分区A、B、C、D中的全桥变换器FBA、FBB、FBC、FBD与中间公共端口E之间的移相角；(7)将得到的移相角控制信号分别作为全桥变换器FBA、FBB、FBC、FBD的载波信号的相位，并以幅值为二分之一载波周期的信号作为调制信号用于PWM调制，最终得到用于全桥变换器FBA、FBB、FBC、FBD开关管驱动的脉冲信号；(8)若系统性能不满足要求，那么返回(2)～(6)步骤，否则退出运行状态。