申请/专利权人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院;国家电网有限公司;东南大学;中国电力科学研究院有限公司;上海交通大学;深圳市泰昂能源科技股份有限公司

申请日：2024-03-06

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN117833347B

主分类号：H02J3/38

分类号：H02J3/38

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.07.05#授权;2024.04.23#实质审查的生效;2024.04.05#公开

摘要：本发明公开了一种构网型变流器柔性控制方法，步骤如下：针对变流器建立数学模型，依据变流器建立的数学模型构建扩展状态观测器，通过扩展状态观测器估计总扰动并进行在线补偿；构建扩展状态观测器后，依据变流器建立的数学模型设计电流内环控制器，扩展状态观测器和电流内环控制器组成电流内环；组成电流内环后，再构建电压频率外环控制器；基于采用的电压频率外环控制器设计电流内环参考实现柔性控制。本发明的有益效果是：构网变流器在接入电网模式下，通过扩展状态观测器的构建和电流内环控制器的设计，实现对外部干扰、内部耦合和参数变化的高抑制性能。

主权项：1.一种构网型变流器柔性控制方法，其特征在于：方法步骤如下：步骤S1,针对变流器建立数学模型，建立的数学模型是在dq坐标系中建立基于离散时间的线性主动抗扰控制模型；步骤S2,依据变流器建立的数学模型构建扩展状态观测器，通过扩展状态观测器估计总扰动并进行在线补偿；步骤S3,构建扩展状态观测器后，依据变流器建立的数学模型设计电流内环控制器，扩展状态观测器和电流内环控制器组成电流内环；步骤S4，基于步骤S2和步骤S3组成电流内环后，再构建电压频率外环控制器，电压频率外环控制器采用电压和频率控制的比例积分PI进行双外环控制；步骤S5，基于采用的电压频率外环控制器设计电流内环参考实现柔性控制；步骤S5中电流内环参考表达式为： ；其中，、分别是d轴电流环和q轴电流环的参考值，是参考有功功率给定输出d轴的电流参考值；是参考无功功率给定输出d轴的电流参考值；、分别是d轴和q轴的输出电压，C是输出电容值，是变流器输出的角频率，是电压频率外环控制器的补偿输出，是角频率控制器的补偿频率；步骤S1中针对变流器建立数学模型，建立的数学模型是在dq坐标系中建立基于离散时间的线性主动抗扰控制模型，具体为：带LCL滤波器的构网变流器应用基尔霍夫定律转化成dq坐标系的数学模型表示为： 1； 2； 3；式中，L2为第二个构网变流器侧电感，Cf为构网变流器输出电容，L1为第一个构网变流器侧电感，为dq坐标系下第二个构网变流器侧电感输出电流，为dq坐标系下构网变流器输出电容电压，为dq坐标系下公共耦合点PCC电压，j为虚轴，为电网电压角频率，为dq坐标系下第一个构网变流器侧电感输出电流，为dq坐标系下构网变流器输出电压；基于构网变流器参数变化，结合公式（1）、公式（2）、公式（3），得到dq坐标系下电感输出电流动态表达式为： 4；式中，为dq坐标系下第二个构网变流器侧电感输出电流的三阶时间导数，b0为系数，b0=1L1L2Cf，为谐振频率，，表示总扰动即表示外部变量的扰动和内部参数动态变化，为d坐标系下第二个构网变流器侧电感输出电流，为q坐标系下第二个构网变流器侧电感输出电流，为d坐标系下公共耦合点PCC电压，为q坐标系下公共耦合点PCC电压，、表示构网变流器参数变化。

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