一种分数阶LC型三相逆变器的建模方法技术

本发明专利技术公开了一种分数阶LC型三相逆变器的建模方法，涉及电力电子变换器的建模与控制技术领域。该发明专利技术在传统整数阶LC型三相逆变器的基础上，将逆变器中的整数阶LC型滤波器替换为分数阶LC型滤波器，从而构建出一种新的分数阶逆变器拓扑。在该拓扑基础上，构建了三相静止abc坐标系和两相旋转dq坐标系下的数学模型。基于该数学模型，推导出分数阶LC型三相逆变器的电压电流双闭环解耦控制策略。此外，将传统的虚拟同步发电机控制环节替换为FOVSG控制环节，通过小信号模型分析其稳定性。本发明专利技术能够有效地根据分数阶LC滤波器的阶次实现动态解耦。此外，FOVSG控制环节引入了可调阶次，在不同的控制需求下提升逆变器的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统运行与控制，特别涉及一种分数阶lc型三相逆变器的建模方法。

技术介绍

1、目前，几乎所有的以微分方程描述的控制系统，其微分均考虑为整数阶。但是，实际系统通常大都是分数阶的，采用分数阶描述那些本身带有分数阶特性的对象时，能更好地揭示对象的本质特性及其行为。随着科学技术的发展和人类对自然认识的深化，分数阶微积分在多领域都有了广泛的运用。特别是在电气工程领域，越来越多的研究表明，电感和电容本质上是分数阶的，采用分数阶微积分理论可以建立更准确的分数阶数学模型。与此同时，不断有学者提出分数阶电感和分数阶电容的分析、设计方法。电感和电容的分数阶化，使电力电子变换器在拓扑构建、数学建模、工作特性分析以及控制器设计等研究方面发生了变革，形成了新的发展方向。将分数阶电容和分数阶电感引入到电力电子拓扑中，可以更精准的研究其物理特性。关于分数阶电力电子变换器拓扑与建模的研究主要集中于dc/dc变换器，但近年来，对分数阶整流器、分数阶逆变器、分数阶静止无功发生器等电力电子变换器的建模与分析也逐渐深入。这些研究表明，利用分数阶模型进行科学研究，可以更真实地反映本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分数阶LC型三相逆变器的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于分数阶虚拟同步发电机控制的分数阶LC型三相逆变器，其特征在于，包括主电路拓扑部分和控制部分，其中，主电路部分将传统的LC型三相逆变器中的LC型滤波器替换为分数阶LC型滤波器后连接本地负荷，通过PCC点经过外部电网与无穷大电网相连，控制环节包括FOVSG控制、电压电流双闭环控制，FOVSG控制包括有功控制和无功控制两部分，有功控制模拟同步发电机的惯性和一次调频，无功控制模拟同步机的主动调压；电压电流双闭环控制生成电压参考信号，利用空间矢量脉宽调制方法生成驱动信号控制各开关器件；...

【技术特征摘要】

1.一种分数阶lc型三相逆变器的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于分数阶虚拟同步发电机控制的分数阶lc型三相逆变器，其特征在于，包括主电路拓扑部分和控制部分，其中，主电路部分将传统的lc型三相逆变器中的lc型滤波器替换为分数阶lc型滤波器后连接本地负荷，通过pcc点经过外部电网与无穷大电网相连，控制环节包括fovsg控制、电压电流双闭环控制，fovsg控制包括有功控制和无功控制两部分，有功控制模拟同步发电机的惯性和一次调频，无功控制模拟同步机的主动调压；电压电流双闭环控制生成电压参考信号，利用空间矢量脉宽调制方法生成驱动信号控制各开关器件；

3.根据权利要求2所述的一种分数阶lc型三相逆变器的建模方法，其特征在于，所述分数阶lc型三相逆变器的建模方法在三相静止坐标系的数学模型如下：

4.根据权利要求2所述的一种基于分数阶虚拟同步发电机控制的分数阶lc型三相逆变器，其特征在于所述分数阶lc型滤波器从变换器输出电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐俊华，王春位，刘斌，吴若兰，兰悦，游新宇，沈纪元，李应恒，谢雍增，梁萌，罗福霖，黄显威，黄传扬，何国鹏，龚政，林广清，唐崧芹，刘家瑜，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：