【技术实现步骤摘要】
本申请涉及微电网控制，具体涉及一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法和系统。
技术介绍
1、近年来，随着“能源转型、绿色发展”理念兴起，由分布式发电设备和功耗设备组成的微电网应运而生，其具有结构简单、效率高、可靠性强等优点，广泛应用于电动汽车、高铁、绿色建筑、未来舰载机电力系统、数据中心等现代并网自主配电系统。
2、直流微电网的终端用户以电子负载为主，当这些电子负载被严格调节时，可能会产生负阻抗效应，表现为恒定功率负载(constant power loads，cpls)，对系统的稳定性产生一定的影响。同时，微电网中多变流器之间的相互作用也会引起电力振荡，甚至使系统失稳。
3、为了克服这种不稳定性，近年来人们对稳定策略进行了研究。传统的方法为无源阻尼的方法，通过连接额外的rc或rl滤波器来增加系统阻尼，其优点是方法简单，但同时也增大了系统的成本和体积；另一种方法是向负载或变换器中加入各种控制技术，称为有源阻尼法，这种方法较为复杂但成本较低。有源阻尼法又分为线性和非线性两种。线性方法采用线性反馈闭环控制传递函数，更容易稳定小信号；非线性方法在大的范围内具有鲁棒性和更快的动态性能，主要适用于大信号模型。随着非线性控制的变换器日益普及，采用非线性控制镇定微电网的方法受到了越来越多的重视。在非线性方法中，模型预测控制(modelpredictive control，mpc)因具有直观的概念，能够实现快速跟踪响应，广泛应用于三相整流器、三相逆变器、永磁同步电机等应用场合。
4、有限控制集模型预
技术实现思路
1、为了解决传统fcs-mpc具有的权重因子设计困难和开关频率不固定等问题，本申请提出了一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法和系统，本申请在模型预测控制的基础上加入直流侧控制目标，并采用适应性目标函数，对目标函数进行评估得到最优电压矢量，再运用空间矢量脉宽调制得到相应的开关管状态。
2、本申请通过下述技术方案实现：
3、一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，所微电网振荡抑制控制方法包括：
4、利用预先构建的预测模型，根据采样得到的当前时刻直流侧电容电压值、直流侧电感电流值、交流侧三相电容电压值、交流侧三相电感电流值和交流侧三相输出电流值，预测得到下一时刻的直流侧电容电压值、交流侧三相电容电压值和交流侧三相电感电流值；
5、以预测得到的直流侧电容电压值、交流侧三相电容电压值和交流侧三相电感电流值及其期望值的偏差作为控制目标，并结合根据自适应权重函数计算得到的各控制目标权重，建立控制目标函数；
6、采用零电压矢量注入的调制方法，对所述控制目标函数输出的电压矢量进行调制，实现定频控制。
7、在一些实施方式中，所述的预测模型构建过程具体包括：
8、建立直流侧lc滤波器的数学模型，表示为：
9、
10、其中，ldc、cdc分别为直流侧电感值和直流侧电容值；vs、vdc、ipol、idc分别为直流侧输入电压值、直流侧电容电压值、逆变器输入电流值和直流侧电感电流值；
11、直流侧的离散时间模型为：
12、
13、其中，ipol_i和ipol_f分别为k时刻逆变器输入电流和k+1时刻的逆变器输入电流，ts为采样周期，vdc(k+1)和vdc(k)分别表示下一时刻的直流侧电容电压值和当前时刻的直流侧电容电压值。
14、在一些实施方式中，所述的预测模型构建过程还包括：
15、建立交流侧lc滤波器的数学模型，表示为：
16、
17、其中，l、c分别为交流侧电感值和交流侧电容值，vi,αβ、vc,αβ、il,αβ和io,αβ分别为在α-β两相坐标系下的逆变器三相输出电压、三相电容电压、三相电感电流值和三相输出电流值；
18、通过零阶保持离散化方法，得到交流侧的离散时间模型为：
19、
20、其中，
21、
22、其中，il,αβ(k+1),il,αβ(k)分别表示下一时刻的交流侧三相电感电流值和当前时刻的交流侧三相电感电流值；vc,αβ(k+1),vc,αβ(k)分别表示下一时刻的交流侧三相电容电压值和当前时刻的交流侧三相电容电压值。
23、在一些实施方式中，建立的所述控制目标函数表示为：
24、g＝λdcgdc+λvgv+λigi
25、其中，
26、
27、其中，λdc、λi和λv分别为各控制目标项的权重因子，c表示交流侧电容值，wref表示参考角频率，分别表示直流侧电容电压、交流侧电容电压的α分量、交流侧电容电压的β分量的参考值，vcα、vcβ分别表示交流侧电容电压的α、β分量，icα、icβ分别表示交流侧电感电流的α、β分量。
28、在一些实施方式中，所述的自适应权重函数包括：
29、直流侧电容电压的自适应权重函数为：
30、
31、交流侧电容电压的自适应权重函数为：
32、
33、交流侧电感电流的自适应权重函数为：
34、
35、其中，
36、
37、vallow-dc、vallow-ac、iallow-ac分别表示直流侧的电压允许误差、交流侧的电压允许误差和交流侧的电流允许误差。
38、在一些实施方式中，所述的零电压矢量注入的调制方法具体包括：
39、对原有的八种电压矢量进行缩小：
40、vi*＝vi×m
41、其中，vi为第i+1种电压矢量，i＝0,2，…7；m为电压矢量缩小系数；
42、在每个调制周期内插入一段固定时间的零电压矢量，使得零电压矢量作用时间增大。
43、第二方面，本申请提出了一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制系统，所述的微电网振荡抑制控制系统包括：
44、预测模块，所述预测模块利用预先构建的预测模型，根据采样得到的当前时刻直流侧电容电压值、直流侧电感电流值、交流侧三相电容电压值、交流侧三相电感电流值和交流侧三相输出电流值，预测得到下一时刻的直流电容电压值、交流侧三相电容电压值和交流侧三相电感电流值；
45、自适应权重计算模块，所述自适应权重计算模块用于根据自适应权本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所微电网振荡抑制控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所述的预测模型构建过程具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所述的预测模型构建过程还包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，建立的所述控制目标函数表示为：
5.根据权利要求4所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所述的自适应权重函数包括：
6.根据权利要求4所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所述的零电压矢量注入的调制方法具体包括：
7.一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制系统，其特征在于，所述的微电网振荡抑制控制系统包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制系统，其特征在于，所述的微电网振荡
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-6中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所微电网振荡抑制控制方法包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所述的预测模型构建过程具体包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所述的预测模型构建过程还包括：
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，建立的所述控制目标函数表示为：
5.根据权利要求4所述的一种基于自适应静-动模型的微电网振荡抑制控制方法，其特征在于，所述的自适应权重函数包括：
6.根据权利要求4所述的一...
【专利技术属性】
技术研发人员：王宗旭，易伟，钟建，陈亮，张庸，付欤翔，王睿，周祥鑫，罗茜，王卓越，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司眉山供电公司，
类型：发明
国别省市：
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