【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及输电配电，尤其涉及一种基于光伏boost前馈控制的交直流配电网稳压方法。
技术介绍
1、近年来，国家加大力度对智能矿山进行推进，部分煤矿企业也将分布式电源供电系统应用于煤矿交直流配电网中。随着分布式电源的高密度接入，采用交直流配电网能够减少大量的整流环节，提高分布式电源供电系统的电能转换效率。目前，国家大力倡导新能源发电，光伏发电相对于其他新能源发电(例如：风力发电、地热能发电)更容易建设，我国光伏发电已颇具规模，但是由于光伏发电具有波动性，会对配电系统稳定性造成一定的干扰。
2、直流母线电压是衡量交直流配电网稳定运行的重要指标，光照不均匀和负荷波动会导致直流母线电压波动，目前，维持直流母线电压稳定的方式通常采用储能装置或者改变变换器拓扑结构，然而，这两类处理方式均无法对光照不均匀和负荷波动造成的直流母线电压波动进行控制。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：为了解决现有光照不均匀和负荷波动造成直流母线电压波动而影响交直流配电网稳定运行的技术问题，本专利技术提供一种基于光伏boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，引入boost前馈稳压控制，当直流母线电压udc出现波动时，能够实现最大功率点跟踪控制与boost前馈稳压控制之间的平滑切换，实现交直流配电网的稳定运行。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于光伏boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，包括以下步骤：
3、s1、利用电导增量法实现最大功率点
4、s2、基于电感电流il和输出电压uc的boost变换器状态分析；
5、s3、基于电机负载电流is前馈量和光伏输出电压upv前馈量的boost变换器输出电压分析；
6、s4、获取补偿前的直流母线电压udc，并根据该直流母线电压udc的大小控制boost变换器执行最大功率点跟踪控制或者boost前馈稳压控制。
7、由此，引入基于电机负载电流is前馈量和光伏输出电压upv前馈量的boost前馈稳压控制，当直流母线电压udc出现波动时，能够实现最大功率点跟踪控制与boost前馈稳压控制之间的平滑切换，进而能够削弱光照不均匀和负荷波动造成的直流母线电压波动，实现交直流配电网的稳定运行。
8、进一步地，在步骤s1中，光伏支路boost变换器后级电路等效为可变电阻r；其中：光伏阵列输出电流为ipv，光伏阵列输出电压为upv，滤波电感为l，电感电流为il，滤波电感的寄生电阻为rl，二级管为d，储能电容为c1，稳压电容为c2，最大功率点电压为upvm。由此，为电感电流il和输出电压uc的boost变换器状态方程做铺垫。
9、进一步地，在步骤s2中，状态变量为：电感电流il和输出电压uc；输入变量为：光伏阵列输出电压upv；输出变量为：开关管占空比d；boost变换器等效输出电阻r。
10、进一步地，在步骤s2中，boost变换器的状态方程为：
11、
12、进一步地，在步骤s2中，状态变量的静态工作点为：
13、
14、进一步地，在步骤s3中，电机负载电流is的前馈系数为ki。由此，通过电机负载电流is的前馈系数ki调整电机负载电流is的前馈量能够加速整个系统应对输入变化的相应，使得系统能够更好地追踪预期输出，减少系统的过冲和振荡。
15、进一步地，在步骤s3中，光伏输出电压upv的前馈系数为ku。由此，通过光伏输出电压upv的前馈系数ku调整光伏输出电压upv的前馈量能够加速整个系统应对输入变化的相应，使得系统能够更好地追踪预期输出，减少系统的过冲和振荡。
16、进一步地，在步骤s3中，boost变换器输入输出功率平衡满足的关系式为：
17、
18、将平衡关系式代入各变量的小扰动表达式，消去直流量并忽略高阶变量后可得：
19、△upv*il*r+upv*△il*r+upv*il*△r＝2uc*△uc，
20、△uc＝△r*idg+r*△idg；
21、上式简化可得：
22、
23、由此，upv，il以及idg均会引起输出电压的变化，进而会引起直流母线电压udc的波动。
24、进一步地，在步骤s3中，光伏和负载通过直流侧电容解耦，直流侧电容电压的动态方程为：
25、
26、其中：udc为直流母线电压，idg为分布式电源输出电流，iload为负载电流，idc为井上变换器输出端直流电流。由此，iload的波动会导致idg发生变化，致使输出电压发生变化，进而会导致直流母线电压udc的波动。
27、进一步地，所述步骤s4包括以下步骤：
28、s4－1、通过电压互感器获取补偿前的直流母线电压udc；
29、s4－2、若udc＜4.48kv或者udc＞4.52kv，则执行步骤s4－3，若4.48kv＜udc＜4.52kv，则执行步骤s4－4；
30、s4－3、boost变换器执行boost前馈控制；
31、s4－4、boost变换器执行最大功率点跟踪控制。由此，能够削弱光照不均匀和负荷波动造成的直流母线电压udc波动，实现交直流配电网的稳定运行。
32、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
33、引入基于电机负载电流is前馈量和光伏输出电压upv前馈量的boost前馈稳压控制，当直流母线电压udc出现波动时，能够实现最大功率点跟踪控制与boost前馈稳压控制之间的平滑切换，进而能够削弱光照不均匀和负荷波动造成的直流母线电压波动，实现交直流配电网的稳定运行。
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1.一种基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤S1中，光伏支路Boost变换器后级电路等效为可变电阻r；
3.根据权利要求1所述的基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤S2中，状态变量为：
4.根据权利要求1所述的基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤S2中，Boost变换器的状态方程为：
5.根据权利要求1所述的基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤S2中，状态变量的静态工作点为：
6.根据权利要求1所述的基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤S3中，电机负载电流is的前馈系数为Ki。
7.根据权利要求1所述的基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤S3中，光伏输出电压upv的前馈系数为Ku。
8.根据权利要求1所述的基
9.根据权利要求1所述的基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤S3中，光伏和负载通过直流侧电容解耦，直流侧电容电压的动态方程为：
10.根据权利要求1所述的基于光伏Boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，所述步骤S4包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于光伏boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于光伏boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤s1中，光伏支路boost变换器后级电路等效为可变电阻r；
3.根据权利要求1所述的基于光伏boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤s2中，状态变量为：
4.根据权利要求1所述的基于光伏boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤s2中，boost变换器的状态方程为：
5.根据权利要求1所述的基于光伏boost前馈控制的交直流配电网稳压方法，其特征在于，在步骤s2中，状态变量的静态工作点为：
6.根据权利要求1所述的基于光伏boo...
【专利技术属性】
技术研发人员：牛玉斌，史小军，孟建兴，张德正，王亚栋，于铄航，李二鹏，王伟，郭善兵，穆艳祥，程卫健，朱墨，华程，鹿伟强，
申请(专利权)人：山西天地王坡煤业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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