1.一种基于模糊变环宽滞环空间矢量的UPQC控制方法,其特征在于,具体包括以下步骤:
首先,实施控制前的准备,具体包括以下所示步骤(1.1)至步骤(1.5);
步骤(1.1),定义7个模糊语言值,具体包括负大、负中、负小、零、正小、正中和正大,分别使用NB,NM,NS,ZO,PS,PM,和PB进行标记;
步骤(1.2),确定对差值矢量X和变化率矢量 中的数据进行模糊化处理,得到对应的模糊语言值的规则;其中,对X中的第j个数据xj进行模糊化处理得到对应的模糊语言值的规则具体是:若xj∈[‑3,‑2.667),隶属度函数取为梯形,则xj对应的模糊语言值为NB;若xj∈(‑3,‑1),隶属度函数取为高斯形,则xj对应的模糊语言值为NM;若xj∈(‑2,0),隶属度函数取为三角形,则xj对应的模糊语言值为NS;若xj∈(‑1,1),隶属度函数取为三角形,则xj对应的模糊语言值为ZO;若xj∈(0,2),隶属度函数取为三角形,则xj对应的模糊语言值为PS;若xj∈(1,3),隶属度函数取为高斯形,则xj对应的模糊语言值为PM;若xj∈(2,3],隶属度函数取为梯形,则xj对应的模糊语言值为PB;j=1,2,3;对 中的第j个数据 进行模糊化处理得到对应的模糊语言值的规则与对xj进行模糊化处理的规则相同;
步骤(1.3),确定模糊推理规则,设X或 中的第j个数据对应的模糊语言值分别为m和则滞环宽度矢量H中的第j个数据hj对应的模糊语言值M的模糊推理规则是:若m为NB,则M为PB;若m为ZO,则M为NB;若m为PB,则M为PB;若m为NM而 分别为NB、NM、NS、ZO、PS、PM和PB,则M分别为PM、PS、ZO、NS、ZO、PS和PM;若m为NS而 分别为NB、NM、NS、ZO、PS、PM和PB,则M分别为PS、ZO、NS、NM、NS、ZO和PS;若m为PS而 分别为NB、NM、NS、ZO、PS、PM和PB,则M分别为PS、ZO、NS、NM、NS、ZO和PS;若m为PM而 分别为NB、NM、NS、ZO、PS、PM和PB,则M分别为PM、PS、ZO、NS、ZO、PS和PM;
步骤(1.4),为UPQC中的并联变流器设定电流差值的6个区域编号和并联参考电压的6个区域编号,其中电流差值的6个区域编号依次标记为I‑1、I‑2、I‑3、I‑4、I‑5和I‑6,而并联参考电压的6个区域编号依次标记为U1‑1、U1‑2、U1‑3、U1‑4、U1‑5和U1‑6,并同时为UPQC中的串联变流器设定电压差值的6个区域编号和串联参考电压的6个区域编号,其中电压差值的
6个区域依次标记为V‑1、V‑2、V‑3、V‑4、V‑5和V‑6,而串联参考电压的6个区域依次标记为U2‑1、U2‑2、U2‑3、U2‑4、U2‑5和U2‑6;
步骤(1.5),确定三相上桥臂开关组合的方式,具体有7种类型,依次记为S1,S2,…,S7;
其中,S1表示A相的上桥臂开关闭合,B相和C相的上桥臂开关打开,则此时A相的下桥臂开关打开,B相和C相的下桥臂开关闭合;S2表示A相和B相的上桥臂开关闭合,C相的上桥臂开关打开;S3表示B相的上桥臂开关闭合,A相和C相的上桥臂开关打开;S4表示B相和C相的上桥臂开关闭合,A相的上桥臂开关打开;S5表示C相的上桥臂开关闭合,A相和B相的上桥臂开关打开;S6表示A相和C相的上桥臂开关闭合,B相的上桥臂开关打开;S7表示A相,B相和C相的上桥臂开关同时打开或同时闭合,此时对应变流器没有输出的情况;
其次,根据最新采样时刻t测量得到的电流和电压数据,确定UPQC中并联变流器和串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类后,为并联变流器的三相上桥臂和串联变流器的三相上桥臂执行相应种类的开关组合方式,而并联变流器和串联变流器的的三相下桥臂开关状态则与其三相上桥臂的开关状态相反,具体的实施过程包括以下所示步骤(2.1)至步骤(2.3);
步骤(2.1),测量得到最新采样时刻t的电流和电压数据,具体包括UPQC中并联变流器的A、B和C相的实际补偿电流反馈量iA、iB和iC以及补偿电流检测量 和 UPQC中串联变流器的A、B和C相的实际补偿电压反馈量vA、vB和vC以及补偿电压检测量 和 再计算并联变流器的差值矢量 和串联变流器的差值矢量步骤(2.2),获取t之前的一个采样时刻的并联变流器的差值矢量和串联变流器的差值矢量It‑1和Vt‑1后,再按照公式 与 分别计算并联变流器的变化率矢量和串联变流器的变化率矢量 其中,t‑1表示t之前的一个采样时刻;
步骤(2.3),并行执行方案(1)和方案(2);其中,方案(1)为:设置X=It且 后,执行如下所示步骤①至步骤⑦;方案(2)为:设置X=Vt且 后,执行如下所示步骤①至步骤⑥;
按照步骤①:按照步骤(1.2)中所述规则对X和 中的数据进行模糊化处理,得到对应的模糊语言值;
步骤②:按照步骤(1.3)中的模糊推理规则,分别得到滞环宽度矢量H中3个数据对应的模糊语言值后,利用重心法进行去模糊化处理,得到滞环宽度矢量H;
步骤③:将X与H中相同位置的数据进行比较,得到极性矢量Y;具体实施过程是:依次设置j=1,2,3,并判断xj是否小于hj,若是,则Y中的第j个数据yj则等于1;若否,则Y中的第j个数据yj则等于0;
步骤④:利用Y中三个数据y1,y2,y3判断Y对应的区域编号,利用 中的三个数据
之间的差值 和 判断 对应的区域编号;其中,当X=It
时的判断规则是:若只有y1大于0,则Y对应的区域编号为I‑1;若只有y1和y2大于0,则Y对应的区域编号为I‑2;若只有y2大于0,则Y对应的区域编号为I‑3;若只有y2和y3大于0,则Y对应的区域编号为I‑4;若只有y3大于0,则Y对应的区域编号为I‑5;若只有y1和y3大于0,则Y对应的区域编号为I‑6;当X=Vt时的判断规则是:若只有y1和y3大于0,则Y对应的区域编号为V‑
1;若只有y1大于0,则Y对应的区域编号为V‑2;若只有y1和y2大于0,则Y对应的区域编号为V‑
3;若只有y2大于0,则Y对应的区域编号为V‑4;若只有y2和y3大
于0,则Y对应的区域编号为V‑5;若只有y3大于0,则Y对应的区域编号为V‑6;当 时的判断规则是:若只有 和 大于0,则 对应的区域编号为U1‑1;若只有 大于0,则对应的区域编号为U1‑2;若只有 和 大于0,则 对应的区域编号为U1‑3;若只有 大于0,则 对应的区域编号为U1‑4;若只有 和 大于0,则 对应的区域编号为U1‑5;若只有 大于0,则 对应的区域编号为U1‑6;当 时的判断规则是:若只有 和 大于
0,则 对应的区域编号为U2‑1;若只有 大于0,则 对应的区域编号为U2‑2;若只有和 大于0,则 对应的区域编号为U2‑3;若只有 大于0,则 对应的区域编号为U2‑4;若只有 和 大于0,则 对应的区域编号为U2‑5;若只有 大于0,则 对应的区域编号为U2‑6;
步骤⑤:根据Y和 对应的区域编号,确定出三相上桥臂开关组合的种类;当X=It且时,并联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定方式具体如表1所示;当X=Vt且时,串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定方式具体如表2所示;
表1:并联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定规则;
表2:串联变流器的三相上桥臂开关组合的种类确定规则;
步骤⑥:根据三相上桥臂开关组合的种类,执行A、B和C三相开关的相应动作,并按照相反的开关方式执行三相下桥臂A、B和C三相开关的相应动作后,返回步骤(2.1)。