一种储能双向变流器的模型预测控制方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种储能双向变流器的模型预测控制方法及系，采用卡尔曼滤波对模型预测控制算法中的线性参数进行在线辨识，避免噪声容限策略对控制目标精度的影响；同时引入两步长预测控制，减少由计算延迟引起的输出电压波动；引入噪声容限系数重构模型预测，以略微牺牲动态性能为代价实现变换器鲁棒性的大幅提升。本发明专利技术所提控制策略与现有噪声容限提升方法相比，系统硬件成本较低，对处理器运算性能要求下降，且动态性能几乎不变。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于变换器的模型预测控制，尤其涉及一种储能双向变流器的模型预测控制方法及系统。

技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。

2、新型电力系统中分布式发电设备的增加对电力系统应急救援提出了更高的要求，当分布式发电设备因故障与主网断连时，储能装置能够快速地弥补功率缺额。串联谐振式双有源桥(dual-bridge-active，dab)变换器具有功率双向流动、无直流偏磁、开关管关断电流更小的优点，在储能系统中有着广阔的应用前景。为提升储能变流器动态性能，实现功率需求的快速响应，模型预测控制逐步应用到电力电子领域，但其对采样噪声高敏感度的固有难题限制了其在实际工程中的应用。

3、针对模型预测控制存在的噪声敏感问题，现有方案主要通过提升处理器性能、增加外围硬件滤波电路、对测量值进行软件滤波、重构状态空间模型等方法解决。如文献“multirate digital signal processing and noise suppression for dual activebridge d本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，基于噪声容限系数的储能双向变流器电压偏差模型为：控制增益与移相控制量的乘积，与噪声容限系数与储能双向变流器输出电流乘积之差；其中，基于储能双向变流器的输出侧支撑电容和开关频率乘积的比值确定所述噪声容限系数。

3.如权利要求1所述的一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，储能双向变流器k+1时刻的电压偏差模型为：

4.如权利要求1所述的一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，在两步长模型预测控制中，在第...

【技术特征摘要】

1.一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，基于噪声容限系数的储能双向变流器电压偏差模型为：控制增益与移相控制量的乘积，与噪声容限系数与储能双向变流器输出电流乘积之差；其中，基于储能双向变流器的输出侧支撑电容和开关频率乘积的比值确定所述噪声容限系数。

3.如权利要求1所述的一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，储能双向变流器k+1时刻的电压偏差模型为：

4.如权利要求1所述的一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，在两步长模型预测控制中，在第k时刻对第k+1时刻的最优移相控制量进行计算，并在第k+1时刻先更新移相控制量，再对第k+2时刻最优移相占空比进行计算，以使第k+2时刻输出电压达到目标参考值。

5.如权利要求1所述的一种储能双向变流器的模型预测控制方法，其特征在于，采用卡尔曼滤波对当前时刻的最优移相控制量的控制增益进行在线辨识，具体为：

6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘朝章，王继伟，许永刚，魏峰，李中原，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司应急管理中心，
类型：发明
国别省市：