一种直流变换器变系数功率补偿方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种直流DCDC变换器控制领域，尤其涉及一种直流变换器变系数功率补偿方法及系统。直流变换器变系数功率补偿方法包括：步骤S1，所述主控器判断所述高压侧电压值是否处于正常工作区间值内；步骤S2，所述主控器进行变系数处理，得到所述DCDC变换器的功率补偿系数；步骤S3，所述主控器进行比例调节，更新所述电流控制值；步骤S4，所述主控器进行处理，得到一电压控制值；步骤S5，所述主控器生成一控制信号，控制所述DCDC变换器的工作状态。上述技术方案的有益效果是：采用变系数功率补偿控制方式，使DCDC变换器能够满足能量回馈需求，并且可以进一步控制其充放电功率大小，以提高DCDC变换器的利用率，使整个系统能够长期安全稳定的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种直流变换器变系数功率补偿方法及系统
本专利技术涉及一种直流DCDC变换器控制领域，尤其涉及一种直流变换器变系数功率补偿方法及系统。
技术介绍
港口作为对外开放的窗口和现代物流供应链中的重要环节，日益成为集运输、配送、仓储、加工、包装和增值服务等功能于一体的综合性物流平台，其能源消耗在整个交通行业中占有很大的比重。港口行业的节能降耗是交通行业节能工作的重点。也是节能减排目标实现的需要。随着港口的不断发展，港口对吊机、门机的使用量也越来越多。调查结果表明，经过油改电工程以后，吊机的用电量呈逐年上升的趋势。港口吊机的节能减排已逐渐成为港口管理工作的一道难题。但是港口起重设备自身发电利用却一直停留在能量回馈这个无法推广使用的理念中。原因之一是电网不允许回馈，第二是能量回馈的瞬间冲击对附近用户用电设备造成损坏，因此能量回馈无法推广。随着超级电容技术的成熟及大功率电力电子器件技术的突破，目前主要采用双向DCDC变换器和超级电容构成的能量回馈系统对门机能量进行循环利用。门机能量回馈系统中，当重物上升时，需要DCDC变换器将超级电容中的能量快速释放给逆变器，从而维持逆变器直流母线电压恒定；反之，在重物下降时，逆变器需要通过DCDC变换器将能量回馈给超级电容。目前，门机储能系统中用的较多的是对高压侧直流母线电流进行恒流控制，而忽略高压侧直流母线电压。这种控制方法具有一定的缺点，尤其是在电机带额定负载上升阶段，高压侧直流母线电压的不可控将直接导致电流的振荡，对电机和逆变器等装置存在一定危害，且对DCDC变换器低压侧连接的直流母线电容冲击较大。
技术实现思路
为解决上述的现有问题，现提供一种直流变换器变系数功率补偿控制方法及系统。一种直流变换器变系数功率补偿控制方法，用于控制DCDC变换器，其特征在于，于所述DCDC变换器的高压侧连接一逆变器，所述DCDC变换器的低压侧连接一超级电容；设置一接入所述DCDC变换器的第一采集装置，所述第一采集装置采集所述DCDC变换器的高压侧电压值并发送至主控器；设置一接入所述DCDC变换器的第二采集装置，所述第二采集装置采集所述DCDC变换器的变换器电流值并发送至所述主控器；设置一接入所述逆变器的第三采集装置，所述第三采集装置采集所述逆变器的逆变器电流值并发送至所述主控器；所述主控器中预设一正常工作区间和一电流控制值；所述直流变换器变系数功率补偿方法包括：步骤S1，所述主控器判断所述高压侧电压值是否处于所述正常工作区间内：若是，则转至步骤S2；若否，则所述主控器输出故障信号，随后退出；步骤S2，所述主控器对所述高压侧电压值、所述变换器电流值和所述逆变器电流值进行变系数处理，得到所述DCDC变换器的功率补偿系数；步骤S3，所述主控器对所述功率补偿系数进行比例调节得到调节结果，并根据所述调节结果更新所述电流控制值；步骤S4，所述主控器根据所述电流控制值和所述变换器电流值进行处理，得到一电压控制值；步骤S5，所述主控器根据所述电压控制值生成一控制信号并将所述控制信号输出至所述DCDC变换器，控制所述DCDC变换器的工作状态。优选的，步骤S2采用下述公式实现：其中，δ用于表示所述功率补偿系数；Iinv用于表示所述逆变器电流值；用于表示所述主控器预设的所述高压侧电压设定值；Udc用于表示所述高压侧电压值；用于表示所述电流控制值；Idc用于表示逆变器电流值；IinvN用于表示所述主控器预设的逆变器额定电流值。优选的，步骤S3中包括：步骤S31，所述主控器对所述高压侧电压值进行电压处理，得到一电流调节值；步骤S32，所述主控器根据所述电流调节值和所述功率补偿系数处理得到一电流参考值；步骤S33，所述主控器对所述电流参考值进行限幅处理，得到所述处理结果并作为所述电流控制值。优选的，步骤S31采用下述公式实现：其中，用于表示所述电流调节值；Kp用于表示电压环比例系数；用于表示所述主控器预设的高压侧电压设定值；Udc用于表示所述高压侧电压值；Ti用于表示电压环积分系数。优选的，步骤S32采用下述公式实现：其中，用于表示所述电流参考值；用于表示所述电流调节值；δ用于表示所述功率补偿系数。优选的，步骤S33采用下述公式实现：其中，用于表示所述电流控制值；Imax用于表示所述主控器预设的电流限幅值；用于表示所述电流参考值。优选的，步骤S4采用下述公式实现：其中，用于表示所述电压控制值；Kp2用于表示电流环比例系数；用于表示所述电流控制值；Idc用于表示所述变换器电流值；Ti2用于表示电流环积分系数。一种直流变换器变系数功率补偿系统，其特征在于，应用如上述的一种直流变换器变系数功率补偿控制方法，用于控制所述DCDC变换器，于所述DCDC变换器的高压侧连接一逆变器，所述DCDC变换器的低压侧连接一超级电容；所述控制系统中包括：第一采集装置，所述第一采集装置接入所述DCDC变换器，用于采集所述DCDC变换器的高压侧电压值并发送至一主控器；第二采集装置，所述第二采集装置接入所述DCDC变换器，用于采集所述DCDC变换器的变换器电流值并发送至所述主控器；第三采集装置，所述第二采集装置接入所述DCDC变换器，用于采集所述逆变器的逆变器电流值并发送至所述主控器；所述主控器，所述主控器与所述第一采集装置、所述第二采集装置和所述第三采集装置连接，用于获取所述高压侧电压值、所述变换器电流值和所述直流电流值，所述主控器中预设一正常工作区间值和一电流控制值；所述主控器中还包括：一判断单元，所述判断单元判断所述高压侧电压值是否处于正常工作区间内；一变系数处理单元，所述变系数运算单元与所述电压判断单元连接，根据判断结果对所述高压侧电压值、所述变换器电流值和所述逆变器电流值进行变系数处理，得到一功率补偿系数；一比例调节单元，所述比例调节单元与所述变系数运算单元连接，用于获取所述功率补偿系数并对所述功率补偿系数进行比例调节，得到调节结果，并根据所述运算结果更新所述电流控制值；一处理单元，所述处理单元与所述比例调节单元连接，用于获取所述电流控制值并根据所述变换器电流值对所述电流控制值进行处理，得到一电压控制值；一控制单元，所述控制单元分别与所述处理单元、所述DCDC变换器连接，用于根据所述电压控制值生成一控制信号，对将所述控制信号输出至所述DCDC变换器，控制所述DCDC变换器的工作状态。优选的，所述处理单元中包括：一第一处理单元，所述第一处理单元与所述第一采集装置连接，用于获取所述高压侧电压值，并对所述高压侧电压设定值和所述高压侧电压值进行电压处理，得到一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流变换器变系数功率补偿方法，用于控制DCDC变换器，其特征在于，于所述DCDC变换器的高压侧连接一逆变器，所述DCDC变换器的低压侧连接一超级电容；/n设置一接入所述DCDC变换器的第一采集装置，所述第一采集装置采集所述DCDC变换器的高压侧电压值并发送至主控器；/n设置一接入所述DCDC变换器的第二采集装置，所述第二采集装置采集所述DCDC变换器的变换器电流值并发送至所述主控器；/n设置一接入所述逆变器的第三采集装置，所述第三采集装置采集所述逆变器的逆变器电流值并发送至所述主控器；/n所述主控器中预设一正常工作区间和一电流控制值；/n所述直流变换器变系数功率补偿方法包括：/n步骤S1，所述主控器判断所述高压侧电压值是否处于所述正常工作区间内：/n若是，则转至步骤S2；/n若否，则所述主控器输出故障信号，随后退出；/n步骤S2，所述主控器对所述高压侧电压值、所述变换器电流值和所述逆变器电流值进行变系数处理，得到所述DCDC变换器的功率补偿系数；/n步骤S3，所述主控器对所述功率补偿系数进行比例调节得到调节结果，并根据所述调节结果更新所述电流控制值；/n步骤S4，所述主控器根据所述电流控制值和所述变换器电流值进行处理，得到一电压控制值；/n步骤S5，所述主控器根据所述电压控制值生成一控制信号并将所述控制信号输出至所述DCDC变换器，控制所述DCDC变换器的工作状态。/n...

【技术特征摘要】
1.一种直流变换器变系数功率补偿方法，用于控制DCDC变换器，其特征在于，于所述DCDC变换器的高压侧连接一逆变器，所述DCDC变换器的低压侧连接一超级电容；
设置一接入所述DCDC变换器的第一采集装置，所述第一采集装置采集所述DCDC变换器的高压侧电压值并发送至主控器；
设置一接入所述DCDC变换器的第二采集装置，所述第二采集装置采集所述DCDC变换器的变换器电流值并发送至所述主控器；
设置一接入所述逆变器的第三采集装置，所述第三采集装置采集所述逆变器的逆变器电流值并发送至所述主控器；
所述主控器中预设一正常工作区间和一电流控制值；
所述直流变换器变系数功率补偿方法包括：
步骤S1，所述主控器判断所述高压侧电压值是否处于所述正常工作区间内：
若是，则转至步骤S2；
若否，则所述主控器输出故障信号，随后退出；
步骤S2，所述主控器对所述高压侧电压值、所述变换器电流值和所述逆变器电流值进行变系数处理，得到所述DCDC变换器的功率补偿系数；
步骤S3，所述主控器对所述功率补偿系数进行比例调节得到调节结果，并根据所述调节结果更新所述电流控制值；
步骤S4，所述主控器根据所述电流控制值和所述变换器电流值进行处理，得到一电压控制值；
步骤S5，所述主控器根据所述电压控制值生成一控制信号并将所述控制信号输出至所述DCDC变换器，控制所述DCDC变换器的工作状态。


2.根据权利要求1所述的一种直流变换器变系数功率补偿方法，其特征在于，步骤S2采用下述公式实现：



其中，δ用于表示所述功率补偿系数；
Iinv用于表示所述逆变器电流值；

用于表示所述主控器预设的所述高压侧电压设定值；
Udc用于表示所述高压侧电压值；

用于表示所述电流控制值；
Idc用于表示逆变器电流值；
IinvN用于表示所述主控器预设的逆变器额定电流值。


3.根据权利要求1所述的一种直流变换器变系数功率补偿方法，其特征在于，步骤S3中包括：
步骤S31，所述主控器对所述高压侧电压值进行电压处理，得到一电流调节值；
步骤S32，所述主控器根据所述电流调节值和所述功率补偿系数处理得到一电流参考值；
步骤S33，所述主控器对所述电流参考值进行限幅处理，得到所述处理结果并作为所述电流控制值。


4.根据权利要求3所述的一种直流变换器变系数功率补偿方法，其特征在于，步骤S31采用下述公式实现：



其中，用于表示所述电流调节值；
Kp用于表示电压环比例系数；

用于表示所述主控器预设的高压侧电压设定值；
Udc用于表示所述高压侧电压值；
Ti用于表示电压环积分系数。


5.根据权利要求3所述的一种直流变换器变系数功率补偿方法，其特征在于，步骤S32采用下述公式实现：



其中，用于表示所述电流参考值；

用于表示所述电流调节值；
δ用于表示所述功率补偿系数。


6.根据权利要求3所述的一种直流变换器变系数功率补偿方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗亚，胡金杭，曹亢，徐源，张春，
申请(专利权)人：澄瑞电力科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31