一种隔离型直流变换器控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种隔离型直流变换器控制方法、装置、设备及存储介质，本申请通过利用采集的数据，计算隔离型直流变换器的传输功率、第一基波分量和第二基波分量，并结合拉格朗日乘数计算方式，得到谐振电感电流峰值优化模型，以所述传输功率为约束条件，对所述谐振电感电流模型中的移相角进行偏导数求解，从而得到谐振电感电流峰值最小时对应的最优内移相角，以便根据最优内移相角对隔离型直流变换器实施驱动控制，使得隔离型直流变换器的电流应力保持最小，降低了系统损耗，提高了变换效率，解决了因现有的控制方法导致隔离型直流变换器存在系统损耗大，变换效率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种隔离型直流变换器控制方法、装置、设备及存储介质
本申请涉及变电
，尤其涉及一种隔离双向直流变换器控制方法、装置、设备及存储介质。
技术介绍
随着直流输电技术的快速发展，直流配电网在城市轨道交通系统和舰船配电系统等领域发挥着日益重要的作用。当前直流输电系统中，大多数采用的是隔离型直流变换器，即通过在两个直流系统之间加入了隔离变压器构成的直流变换器，因其具有能够消除直流系统与非故障直流系统之间的能量流动，实现两个直流系统的故障隔离，从而在直流输电系统中得到广泛使用。传统的控制方法则是基于运行要求给定隔离型直流变换器的内移相角参数，并通过闭环电压控制得到外移相角，然后基于得到的移相角参数进行控制，实现输出电压和功率的稳定，但是，在实际应用中，隔离型直流变换器的运行工况复杂多变，在电压不匹配运行工况下，通过这种方式控制的隔离型直流变换器存在系统损耗大，变换效率低的技术问题。
技术实现思路
本申请提供了一种隔离型直流变换器控制方法、装置、设备及存储介质，用于解决因现有的控制方法导致隔离型直流变换器存在系统损耗大，变换效率低的技术问题。首先，本申请第一方面提供了一种隔离型直流变换器控制方法，包括：基于隔离型直流变换器的传输功率，得到第一基波分量，所述第一基波分量为所述传输功率的标幺值的基波分量；基于所述隔离型直流变换器的谐振电感电流和变压比，得到第二基波分量，所述第二基波分量为所述谐振电感电流峰值的标幺值的基波分量；基于所述第一基波分量和所述第二基波分量，结合拉格朗日乘数计算方式，构建谐振电感电流峰值优化模型，以所述传输功率为约束条件，对所述谐振电感电流峰值模型中的移相角进行偏导数求解，得到所述隔离型直流变换器的第一内移相角和第二内移相角；根据第一外移相角、所述第一内移相角和所述第二内移相角对所述隔离型直流变换器进行驱动控制，其中，所述第一外移相角为通过反馈控制方式得到的。优选地，所述谐振电感电流峰值优化模型的公式具体为：L(α,β,φ,λ)＝ILr_max1*(α,β,φ)-λ[P1*(α,β,φ)-p0*]；式中，L(α,β,φ,λ)为拉格朗日函数，λ为拉格朗日系数，P1*(α,β,φ)为所述第一基波分量，ILr_max1*(α,β,φ)为所述第二基波分量，p0*为所述传输功率的标幺值。优选地，所述第一基波分量的计算公式具体为：式中，N为所述隔离型直流变换器中的变压器原副边的匝数比，α为原边侧直流输电系统的内移相角，β为副边侧直流输电系统的内移相角，φ为电压中点的外移相角。优选地，所述第二基波分量的计算公式具体为：式中，N为所述隔离型直流变换器中的变压器原副边的匝数比，k为所述隔离型直流变换器的变压比，α为原边侧直流输电系统的内移相角，β为副边侧直流输电系统的内移相角，φ为电压中点的外移相角。优选地，所述第一外移相角的配置过程具体包括：基于预设的基准电压与所述隔离型直流变换器的输出电压的电压差值，通过PI控制方式，对所述隔离型直流变换器的外移相角进行优化调节，直至所述电压差值不大于预设的电压差阈值时，得到第一外移相角。优选地，所述变压比的计算过程包括：获取隔离型直流变换器的输入电压和输出电压，根据所述输入电压和所述输出电压的比值，结合所述隔离型直流变换器中的变压器原副边的匝数比，计算得到所述隔离型直流变换器的变压比。优选地，所述传输功率的计算过程包括：根据隔离型直流变换器的输入电压和系统参数，计算得到所述隔离型直流变换器的传输功率，其中所述系统参数具体包括：输出电流、谐振电感、开关频率。本申请第二方面提供了一种隔离型直流变换器控制装置，包括：第一基波分量获取单元，用于基于隔离型直流变换器的传输功率，得到第一基波分量，所述第一基波分量为所述传输功率的标幺值的基波分量；第二基波分量获取单元，用于基于所述隔离型直流变换器的谐振电感电流和变压比，得到第二基波分量，所述第二基波分量为所述谐振电感电流峰值的标幺值的基波分量；内移相角计算单元，用于基于所述第一基波分量和所述第二基波分量，结合拉格朗日乘数计算方式，构建谐振电感电流峰值优化模型，以所述传输功率为约束条件，对所述谐振电感电流峰值模型中的移相角进行偏导数求解，得到所述隔离型直流变换器的第一内移相角和第二内移相角；驱动控制单元，用于根据第一外移相角、所述第一内移相角和所述第二内移相角对所述隔离型直流变换器进行驱动控制，其中，所述第一外移相角为通过反馈控制方式得到的。本申请第三方面提供了一种隔离型直流变换器控制设备，包括：存储器和处理器；所述存储器用于存储与本申请第一方面提及的隔离型直流变换器控制方法对应的程序代码；所述处理器用于执行所述程序代码。本申请第四方面提供了一种存储介质，所述存储介质中保存有与本申请第一方面提及的隔离型直流变换器控制方法对应的程序代码。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：本申请提供了一种隔离型直流变换器控制方法，包括：基于隔离型直流变换器的传输功率，得到第一基波分量，所述第一基波分量为所述传输功率的标幺值的基波分量；基于所述隔离型直流变换器的谐振电感电流和变压比，得到第二基波分量，所述第二基波分量为所述谐振电感电流峰值的标幺值的基波分量；基于所述第一基波分量和所述第二基波分量，结合拉格朗日乘数计算方式，构建谐振电感电流峰值优化模型，以所述传输功率为约束条件，对所述谐振电感电流峰值模型中的移相角进行偏导数求解，得到所述隔离型直流变换器的第一内移相角和第二内移相角；根据第一外移相角、所述第一内移相角和所述第二内移相角对所述隔离型直流变换器进行驱动控制，其中，所述第一外移相角为通过反馈控制方式得到的。本申请通过利用采集的数据，计算隔离型直流变换器的第一基波分量和第二基波分量，并结合拉格朗日乘数计算方式，得到谐振电感电流峰值优化模型，以所述传输功率为约束条件，对所述谐振电感电流峰值模型中的移相角进行偏导数求解，从而得到谐振电感电流峰值最小时对应的最优内移相角，以便根据最优内移相角对隔离型直流变换器实施驱动控制，使得隔离型直流变换器的电流应力保持最小，降低了系统损耗，提高了变换效率，解决了因现有的控制方法导致隔离型直流变换器存在系统损耗大，变换效率低的技术问题。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。图1为本申请提供的一种隔离型直流变换器控制方法的第一个实施例的流程示意图；图2为本申请提供的一种隔离型直流变换器控制装置的第一个实施例的结构示意图；图3为一种三电平DAB变换器的电路原理图；图4为如图3所示的三电平D本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隔离型直流变换器控制方法，其特征在于，包括：/n基于隔离型直流变换器的传输功率，得到第一基波分量，所述第一基波分量为所述传输功率的标幺值的基波分量；/n基于所述隔离型直流变换器的谐振电感电流和变压比，得到第二基波分量，所述第二基波分量为所述谐振电感电流峰值的标幺值的基波分量；/n基于所述第一基波分量和所述第二基波分量，结合拉格朗日乘数计算方式，构建谐振电感电流峰值优化模型，以所述传输功率为约束条件，对所述谐振电感电流峰值模型中的移相角进行偏导数求解，得到所述隔离型直流变换器的第一内移相角和第二内移相角；/n根据第一外移相角、所述第一内移相角和所述第二内移相角对所述隔离型直流变换器进行驱动控制，其中，所述第一外移相角为通过闭环反馈控制方式得到的。/n

【技术特征摘要】
1.一种隔离型直流变换器控制方法，其特征在于，包括：
基于隔离型直流变换器的传输功率，得到第一基波分量，所述第一基波分量为所述传输功率的标幺值的基波分量；
基于所述隔离型直流变换器的谐振电感电流和变压比，得到第二基波分量，所述第二基波分量为所述谐振电感电流峰值的标幺值的基波分量；
基于所述第一基波分量和所述第二基波分量，结合拉格朗日乘数计算方式，构建谐振电感电流峰值优化模型，以所述传输功率为约束条件，对所述谐振电感电流峰值模型中的移相角进行偏导数求解，得到所述隔离型直流变换器的第一内移相角和第二内移相角；
根据第一外移相角、所述第一内移相角和所述第二内移相角对所述隔离型直流变换器进行驱动控制，其中，所述第一外移相角为通过闭环反馈控制方式得到的。


2.根据权利要求1所述的一种隔离型直流变换器控制方法，其特征在于，所述谐振电感电流峰值优化模型的公式具体为：
L(α,β,φ,λ)＝ILr_max1*(α,β,φ)-λ[P1*(α,β,φ)-p0*]；
式中，L(α,β,φ,λ)为拉格朗日函数，λ为拉格朗日系数，P1*(α,β,φ)为所述第一基波分量，ILr_max1*(α,β,φ)为所述第二基波分量，p0*为所述传输功率的标幺值。


3.根据权利要求1所述的一种隔离型直流变换器控制方法，其特征在于，所述第一基波分量的计算公式具体为：



式中，N为所述隔离型直流变换器中的变压器原副边的匝数比，α为原边侧直流输电系统的内移相角，β为副边侧直流输电系统的内移相角，φ为电压中点的外移相角。


4.根据权利要求1所述的一种隔离型直流变换器控制方法，其特征在于，所述第二基波分量的计算公式具体为：



式中，N为所述隔离型直流变换器中的变压器原副边的匝数比，k为所述隔离型直流变换器的变压比，α为原边侧直流输电系统的内移相角，β为副边侧直流输电系统的内移相角，φ为电压中点的外移相角。


5.根据权利要求1所述的一种隔离型直流变换器控制方法，其特征在于，所述第一外移相角的配置过程具体包括：
基于预设的基准电...

【专利技术属性】
技术研发人员：金莉，马明，梁晓兵，雷二涛，杜婉琳，王玲，唐挺，徐柏榆，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44