[发明专利]基于等值单台变换器的直流系统控制参数整定方法

权利要求书

1.一种基于等值单台变换器的直流系统控制参数整定方法，包括下列步骤：

步骤1：针对基于电压电流双环控制的直流系统，将直流系统中多台变换器的输出滤波电感电流状态变量，等值变换为一个等值单台变换器的输出滤波电感电流状态变量，方法如下：

设第y台变换器的输出滤波电感电流为I_y，y＝1,2,…,n，n为直流系统中所有变换器的总台数，将所有变换器的输出滤波电感电流相互累加，该累加和等值为一个等值单台变换器的输出滤波电感电流I，将I_y，y＝1,2,…,n，和I作为状态变量；

步骤2：将直流系统中多台变换器的电流控制积分环节状态变量，等值变换为一个等值单台变换器的电流控制积分环节状态变量，方法如下：

设第y台变换器的电流控制积分环节状态变量为∫(I_ry-I_y)dt，设等值单台变换器的电流控制积分环节状态变量为∫(I_r-I)dt，基于步骤1所得到的输出滤波电感电流状态变量等值变换关系，进一步得到∫(I_ry-I_y)dt和∫(I_r-I)dt之间的等值变换关系，如下式所示

其中，k_piy和k_iiy分别为第y台变换器电流内环的比例系数和积分系数，I_ry为第y台变换器的输出滤波电感电流参考值，k_pi和k_ii分别为等值单台变换器电流内环的比例系数和积分系数，I_r为等值单台变换器的输出滤波电感电流参考值，L_fy和L_f分别为第y台变换器和等值单台变换器的输出滤波电感，∫、d和t分别为积分符号、微分算子和时间；

步骤3：将直流系统中多台变换器的电压控制积分环节状态变量，等值变换为一个等值单台变换器的电压控制积分环节状态变量，方法如下：

设第y台变换器的电压控制积分环节状态变量为∫(U_refy-U)dt，设等值单台变换器的电压控制积分环节状态变量为∫(U_ref-U)dt，由于各台变换器均通过电压外环得到I_ry，等值单台变换器通过电压外环得到I_r，基于步骤2所得到的电流控制积分环节状态变量等值变换关系，进一步获得∫(U_refy-U)dt和∫(U_ref-U)dt之间的等值变换关系，如下式所示：

其中，U_refy和U_ref分别为第y台变换器和等值单台变换器的输出电压参考值，U为直流系统的直流母线电压，k_puy和k_iuy分别为第y台变换器电压外环的比例系数和积分系数，k_pu和k_iu分别为等值单台变换器电压外环的比例系数和积分系数；

步骤4：将直流系统中多台变换器的下垂控制环，等值变换为一个等值单台变换器的下垂控制环，将基于电压电流双环控制的多台变换器并联直流系统，建模为一个等值单台变换器；

步骤5：整定得到满足稳定性要求的等值单台变换器的电流内环、电压外环和下垂控制环的控制参数；

步骤6：基于步骤5整定得到的等值单台变换器的电流内环控制参数，整定直流系统中每台变换器的电流内环控制参数，通过如下公式获得直流系统中每台变换器的电流内环控制参数：

步骤7：基于步骤5整定得到的等值单台变换器的电压外环控制参数，整定直流系统中每台变换器的电压外环控制参数，通过如下公式获得直流系统中每台变换器的电压外环控制参数：

式中，p_y为第y台变换器的电流均分系数；

步骤8：基于步骤5整定得到的等值单台变换器下垂控制环的控制参数，整定直流系统中每台变换器下垂控制环的控制参数，通过如下公式获得直流系统中每台变换器的下垂系数：

式中，k_d为等值单台变换器的下垂系数，k_dy为第y台变换器的下垂系数。