一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法，具体包括如下步骤：建立电能路由器电路等效模型；建立CLLC型DC/DC变换器等效模型；划分不同品质因数Q

A coordinated control method of user side power router based on transmission power

【技术实现步骤摘要】
一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法
本专利技术属于配电控制方法
，涉及一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法。
技术介绍
随着能源紧缺和环境污染问题的日益突出，大规模新能源发电、高渗透分布式发电、新能源交通工具以及大规模储能系统等的发展趋势不可逆转。能源互联网(EnergyInternet)概念的提出是为了应对当前世界范围内以绿色节能为目标的能源体系变革，推动发展“源-网-荷-储”协调优化运行的新阶段，成为未来能源互联网的核心和纽带。虽然能源形式多种多样，但电能在传输效率和经济性等方面具有极大的优势；且电能可与其他形式的能源便捷地相互转换，因此未来能源互联网的主体必然还是现有大电网。作为能源互联网中的核心部件，电能路由器(ElectricEnergyRouter，EER)在工业界和学术界受到越来越多的关注。电能路由器(ElectricEnergyRouter，EER)具有信息流和电能流高度融合的特点，可用于解决传统电网的节点关系严重不对等、节点自治能力差、各节点自由度严重不均衡等几个方面的问题，可提高电网的韧性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法，其特征在于：具体包括如下步骤：/n步骤1，建立电能路由器电路等效模型；/n步骤2，建立CLLC型DC/DC变换器等效模型；/n步骤3，划分不同品质因数Q

【技术特征摘要】
1.一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
步骤1，建立电能路由器电路等效模型；
步骤2，建立CLLC型DC/DC变换器等效模型；
步骤3，划分不同品质因数Q1区域内存在的谐振点个数的种类；
步骤4，根据系统设定运行参数，划分确定系统的运行状态；
步骤5，定义BIC初始输出电压Udc(0)，采样i-1时刻DC/DC变换器的输出电压值UL(i-1)，计算DC/DC变换器电压增益；
步骤6，根据额定增益MR、期望增益M*和当前功率所对应的状态，选取相应的增益调节方法，并计算i时刻BIC电压的输出值Udc(i)和DC/DC变换器的输出频率fs(i)；
步骤7，将步骤6得到的BIC输出电压Udc(i)反馈给BIC控制器；DCT的开关频率fs(i)采用50％占空比定频控制，输送给高频谐振型直流变压器的驱动电路，使电路正常工作；
步骤8，判断系统设定参数是否有变化，若变化，则返回步骤4；若无变化，循环执行步骤6-8，使系统迅速达到稳定状态。


2.根据权利要求1所述的一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法，其特征在于：所述步骤1建立电能路由器电路等效模型，包括对称的CLLC型DC/DC变换器模块和两电平的双向互联变换器模块，DC/DC变换器低压侧与直流母线连接，DC/DC变换器高压侧与BIC的直流侧连接，BIC的交流侧与交流母线连接，形成能连接电网和用户的电能路由器。


3.根据权利要求2所述的一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法，其特征在于：所述步骤2的具体过程如下：
定义中间变量
g＝n2Cr2/Cr1(1)；
k＝Lm/Lr1＝n2Lm/Lr2(2)；
h＝Lr2/(n2Lr1)(3)；
其中，n为变压器变比，由于高频谐振型DC/DC变换器是对称电路，令参数h＝1；
由等效电路得出，功率正向流动时品质因数Q1和功率反向流动时品质因数Q2如下所示：






其中，ReqH为功率正向流动时负载的等效电阻；ReqL为功率反向流动时负载的等效电阻。


4.根据权利要求3所述的一种基于传输功率的用户侧电能路由器协调控制方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程如下：
步骤3.1，计算谐振点个数：
定义Lr1和Cr1的谐振频率为ω1：



根据戴维南等效定理，电阻Req和电抗Xeq的表达式为：






其中中间变量定义如下，



σ1＝g2(1+k)(1+2k)(10)；






根据步骤2建立的CLLC型DC/DC变换器等效电路，等效电抗Xeq为零，即



当开关角频率ωs与谐振角频率ωr相等时，式(13)成立，所以根据盛金公式求取式(13)的解，定义下式：



B＝σ2σ3+9σ1(15)；



Δ＝B2－4AC(17)；
根据式(14)～(16)可以推导出式(17)的解如下：
若Δ＝B2－4AC<0，谐振点的个数m＝3；
若Δ＝B2－4AC＝0，谐振点的个数m＝2；
若A＝B＝C＝0或Δ＝B2－4AC>0谐振点的个数m＝1；
步骤3.2，划分不同品质因数Q1区域；
根据公式(13)，为消除无功损耗，令等效电抗Xeq为零，定义






则



由公式(11)得，当σ2＝0时，品质因数Q1用函数表示为



由公式(12)得，当σ3＝0时，品质因数Q1用函数表示为



上式中，ωs为开关角频率，RH为等效负载；
根据公式(13)～(22)可得到如下四种情况：
若σ2≤0和σ3≥0时，y1共有三种不同位置的曲线，分别为y1a、y1b、y1c。
y1＝y1a时，y1与y2的交点个数为3，因此谐振点个数m＝3；
y1＝y1b时，y1与y2的交点个数为2，因此谐振点个数m＝2；
y1＝y1c时，y1与y2的交点个数为1，因此谐振点个数m＝1；
此时，品质因数Q1对应的取值范围为：



若σ2≤0和σ3<0时，y1与y2的交点个数为1，因此谐振点个数m＝1；...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晶晶，李庚，孙元岗，刘兴华，同向前，邹健，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61