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专利号: 2021112696517
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-11-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种综合供电电源自适应高效鲁棒稳定控制装置,其特征在于:包括分布式功率电源、功率变换器、公共母线、高频电流传感器、高频电压传感器、功率调节决策器、电压变结构控制器、电流变结构控制器、平波采样电流传感器,其特征在于:所述分布式功率电源通过功率变换器与公共母线相连;高频电流传感器和高频电压传感器的输入端均与功率变换器的输出端相连,其输出端均与功率调节决策器的输入端相连;功率调控决策器的输出端与电压变结构控制器的输入端相连;电压变结构控制器的输出端与电流变结构控制器的输入端相连;电流变结构控制器的输出端与功率变换器的控制输入端相连;平波采样电流传感器的输入端与功率变换器内部平波电感支路相连,其输出端与电流变结构控制器的输入端相连;

所述功率调节决策器采用电压动态平滑自适应切换决策算法;所述电压动态平滑自适应切换决策算法包括如下步骤:S11:获取由高频电流传感器和高频电压传感器分别测取的功率变换器的输出电流io和输出电压Vo;

S12:根据输出电压Vo,计算输出电压变化率dVo/dt,并按下式计算输出电压变化率的平滑自适应标约系数g(dVo/dt);

S13:判断dVo/dt的正负值,当dVo/dt为非负值时,按下式计算出电压动态平滑自适应切+换决策输出Vref=Vref:

当dVo/dt为负值时,按下式计算出电压动态平滑自适应切换决策输出Vref=Vref:式中,Voref为公共母线电压的额定值;Q1为稳态决策调整系数;Q2为动态决策调整系数;

Qmax为决策调整上限系数;Qmin为决策调整下限系数;0

2.根据权利要求1所述的综合供电电源自适应高效鲁棒稳定控制装置,其特征在于:所述电压变结构控制器采用抗干扰积分自适应电压切换变结构控制算法;所述抗干扰积分自适应电压切换变结构控制算法包括如下步骤:S21:获取电压跟踪误差zV,zV=Vo‑Vref;

S22:由zV定义电压跟踪误差非线性组合状态变量zV1和σV:σV=k1zV+zV1

S23:根据状态变量σV,计算外界电压扰动自适应估计状态变量S24:判断状态变量σV的正负值,当状态变量σV为非负值时,按下式计算抗干扰积分自适+应电压切换变结构控制算法输出iL ref=iL ref:当状态变量σV为负值时,按下式计算抗干扰积分自适应电压切换变结构控制算法输出‑iL ref=iL ref:

式中,a1和b1为功率变换器常数;c1、k1、h1、γ1为正常数,且满足h1(c1+k1)>0.25。

3.根据权利要求1所述的综合供电电源自适应高效鲁棒稳定控制装置,其特征在于:所述电流变结构控制器采用抗干扰积分自适应电流切换变结构控制算法;所述抗干扰积分自适应电流切换变结构控制算法包括如下步骤:S31:获取由平波采样电流传感器测取的功率变换器内部平波电感支路的电流iL,计算电流跟踪误差zi,zi=iL‑iL ref;

S32:由zi定义电流跟踪误差非线性组合状态变量zi1和σi:σi=k1zi+zi1

S33:根据状态变量σi,计算外界电流扰动自适应估计状态变量S34:判断状态变量σi的正负值,当状态变量σi为非负值时,按下式计算抗干扰积分自适+应电流切换变结构控制算法输出uc=uc:

当状态变量σV为负值时,按下式计算抗干扰积分自适应电流切换变结构控制算法输出‑uc=uc:

式中,a2和b2为功率变换器常数;c2、k2、h2、γ2为正常数,且满足h2(c2+k2)>0.25。

4.根据权利要求1所述的综合供电电源自适应高效鲁棒稳定控制装置,其特征在于:所述分布式功率电源类型包括风光柴储和大电网形式,各电源间相互独立,通过各自的功率变换器以并联的形式连接到公共母线上,共同为公共母线上的负载提供功率。

5.根据权利要求1所述的综合供电电源自适应高效鲁棒稳定控制装置,其特征在于:所述高频电流传感器和高频电压传感器的检测响应频率为公共母线允许电压直流纹波或交流谐波的十倍频率以上。