恭喜浙江工业大学谢路耀获国家专利权
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龙图腾网恭喜浙江工业大学申请的专利一种基于动静态功率解耦的自适应下垂控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114552562B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202210167050.3,技术领域涉及:H02J1/00;该发明授权一种基于动静态功率解耦的自适应下垂控制方法是由谢路耀;郭鑫;张有兵;陈怡设计研发完成,并于2022-02-23向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于动静态功率解耦的自适应下垂控制方法在说明书摘要公布了:基于动静态功率解耦的自适应下垂控制方法,包括:系统直流母线电压的稳定依靠含储能的直流调节端和交流调节端共同完成;交流调节端AC‑DC变流器采用电压外环控制和电流内环控制;直流调节端DC‑DC变流器采用电压外环控制和电流内环控制;将交流调节端和直流调节端等效为统一的具有延时时间常数τv、参考电压为Udcrefi的可控电压源模型;各调节端变流器的参考电压指令Udcrefi包括额定电压Udcnom、一次控制指令Upi、二次控制指令Us;一次控制指令Upi实现系统总扰动功率的动、静态分离和自适应分配;二次控制指令Us下发到各调节端变流器执行,补偿一次控制引起的直流母线静态电压偏差;按系统性能要求来确定各控制层级的时间常数,再按参数设计步骤依次确定各控制层级参数。
本发明授权一种基于动静态功率解耦的自适应下垂控制方法在权利要求书中公布了:1.一种基于动静态功率解耦的自适应下垂控制方法,其特征在于,包括:S11.系统直流母线电压的稳定依靠N个调节端共同完成,其中M个为含储能的直流调节端,其余N-M+1个为交流调节端;S12.交流调节端中,AC-DC变流器采用电压外环控制和电流内环控制,其中电压环和电流环的响应时间常数分别为τv_ACDC和τi_ACDC;S13.直流调节端中,DC-DC变流器采用电压外环控制和电流内环控制,其中电压环和电流环的响应时间常数分别为τv_DCDC和τi_DCDC;S14.将交流调节端和直流调节端等效为统一的具有延时时间常数τv、参考电压为Udcrefi的可控电压源模型;S15.各调节端变流器的参考电压指令Udcrefi分为三个部分,包括额定电压Udcnom、一次控制指令Upi、二次控制指令Us,即:Udcrefi=Udcnom+Upi+Us,i∈[1,N]1S16.一次控制的电压指令Upi根据各调节端的虚拟电容Ci和自适应调节的虚拟电阻Ri在变流器本地计算,实现系统扰动功率的动、静态分离和自适应分配;S17.二次控制的电压指令Us通过中央控制器计算,计算后下发到各变流器执行,能够补偿一次控制引起的直流母线静态电压偏差;S18.按系统性能要求来确定各控制层级的时间常数,再按参数设计步骤依次确定各控制层级参数;步骤S12所述的AC-DC变流器采用的电压外环控制方程为: 其中,idref、iqref分别为变流器交流侧参考电流的d轴分量和q轴分量,Udcref为直流电压的参考值,Udc、io分别为直流侧输出电压和电流,ed是电网相电压的d轴分量,Qref为变流器输出无功功率参考值,kvp、kvi分别为电压外环的比例系数和积分系数;采用的电流内环控制方程为: 其中,udref、uqref分别为变流器交流输出参考电压的d轴分量和q轴分量,id、iq分别为变流器交流侧电流的d轴分量和q轴分量,L为交流侧的电感,eq是电网相电压的q轴分量,ω为电网电压的同步旋转角速度,kip、kii分别为电流内环的比例系数和积分系数;电压环控制时间常数τv_ACDC和电流环控制时间常数τi_ACDC分别为: 其中,RL为交流侧滤波电感的内阻,RC为直流侧滤波电容的等效并联电阻;步骤S13所述的DC-DC变流器采用的电压外环和电流内环控制方程为: 其中,Udcref和Udc为直流电压的参考值和采样值,iLref和iL为电感电流的参考值和采样值,io为输出电流,ub为储能装置电压,D为开关管的占空比,kvp、kvi分别为电压外环的比例系数和积分系数,kip、kii分别为电流内环的比例系数和积分系数;电压外环控制时间常数τv_DCDC和电流内环控制时间常数τi_DCDC为: 其中,RL为直流侧滤波电感的内阻,RC为输出侧直流滤波电容的等效并联电阻;步骤S16所述的一次控制指令Upi计算方法如下: 其中,ioi为直流调节端i的输出电流,直流调节端i的虚拟电阻Ri为: 其中,RDC_eq为所有M个直流调节端的等值机等效虚拟电阻,RAC_eq为所有N-M+1个交流调节端的等值机等效虚拟电阻,Qi和SOCi分别为直流调节端i的电池额定容量和荷电状态,Qcharge_total和Qdischarge_total分别为直流调节端i的可充电容量和可放电容量,PACi_max为交流单元i的最大静态功率;各调节端的虚拟电容Ci为: 其中,pi_max为各调节端的最大动态功率,Ceq为全系统的等值机等效虚拟电容;步骤S16所述的一次控制的电压指令作用下各调节端承担的电流ioi将分为静态电流部分iRi和动态电流部分ici: 其中,iload为全系统总负荷电流,Req为全系统的等值机等效虚拟电阻;直流母线电压下垂的惯性时间常数τp为:τp=ReqCeq11步骤S17所述的中央控制器计算并下发给各变流器的二次控制的电压指令Us计算方法如下: 其中,Udci为各调节端的输出电压,Udcavg为各调节端输出电压的平均值,ki为二次控制的积分系数;直流母线电压二次恢复的时间常数τs为:
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