【技术实现步骤摘要】
一种变频水力发电系统模型预测电流控制方法、系统及介质
本专利技术涉及变频水力发电系统控制技术，具体涉及一种变频水力发电系统模型预测电流控制方法、系统及介质。
技术介绍
在全球能源匮乏的大背景下，风能、水能等新能源的使用成为了各个国家关注的焦点。我国深刻认识到了友好的环境是人类生存的必要条件，所以极力倡导节能环保，在国家层面的广泛支持下，我国在新能源发电领域的发展十分迅速。目前，水力发电系统大多使用PI控制，PI控制的缺点是PI参数在不同工况下需要调整，需要大量调试工作，且对非线性多耦合的系统难以达到最优工作点。模型预测控制方法是一种高性能控制方法，该方法基于离散时间下的系统状态模型预测系统未来的行为，在精准的预测模型下能提供良好的控制性能。因此，如何把模型预测控制应用于变频水力发电系统以精准的预测模型下能提供良好的控制性能，已经成为一项亟待解决的关键技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种变频水力发电系统模型预测电流控制方法、系统及介质，本专利技术能够...
【技术保护点】
1.一种变频水力发电系统模型预测电流控制方法，其特征在于，包括对变频水力发电系统的机侧变流器的下述控制步骤：/n1)获取当前的d,q轴电流i
【技术特征摘要】
1.一种变频水力发电系统模型预测电流控制方法，其特征在于，包括对变频水力发电系统的机侧变流器的下述控制步骤：
1)获取当前的d,q轴电流isd和isq，d,q轴电压usd和usq，水轮机转速ωr，d,q轴指令电流isdref和isqref，并通过模型预测控制器计算d,q轴指令电压usqref和usqref；
2)根据dq轴指令电压usdqref对机侧变流器的八个电压矢量进行初筛；
3)将初筛后剩下的开关矢量代入预设的评价函数生成机侧变流器下一时刻的控制信号。
2.根据权利要求1所述的变频水力发电系统模型预测电流控制方法，其特征在于，步骤1)中通过模型预测控制器计算d,q轴指令电压usqref和usqref的函数表达式为：
上式中，usdref(k),usqref(k)分别为第k个时刻的d,q轴指令电压，Rs为定子相电阻，Lsd,Lsq分别为d,q轴定子电感，T为控制周期，Δisd(k),Δisq(k)分别为第k个时刻的d,q轴电流值相对第k-1个时刻的变化量，Δisdref(k+1),Δisdref(k+1)分别为第k+1个时刻的d,q轴电流指令值相对第k个时刻的变化量，ωr为转子的电角速度，usd(k-1),usq(k-1)分别为第k-1个时刻的d,q轴定子电压。
3.根据权利要求1所述的变频水力发电系统模型预测电流控制方法，其特征在于，步骤1)中还包括实时计算生成q轴指令电流isqref的步骤：检测当前的水轮机转速ωr以及水流流速v，计算水流流速v下的最优叶尖速比λopt，根据最优叶尖速比λopt以及水轮机半径求出最优水轮机转速ωrref，计算水轮机转速ωr、最优水轮机转速ωrref之间的差值，并将计算得到的差值通过PI控制器计算得到q轴指令电流isqref。
4.根据权利要求1所述的变频水力发电系统模型预测电流控制方法，其特征在于，步骤2)的详细步骤包括：
2.1)根据d,q轴指令电压usqref和usqref计算机侧电压矢量角φs；
2.2)根据机侧电压矢量角φs对机侧变流器的开关矢量进行初次筛选，将八个电压矢量缩小范围至三个开关矢量，所述三个开关矢量包括离α,β轴指令电压ugαref和ugβref所组成电压矢量最近的两个开关矢量以及零矢量。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的变频水力发电系统模型预测电流控制方法，其特征在于，还包括对变频水力发电系统的网侧变流器的下述控制步骤：
S1)获取当前的α,β轴变流器网侧电压ugα和ugβ，α,β轴电网电压和有功功率p和无功功率q...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄守道，李孟秋，罗德荣，吕铭晟，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43
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