[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

说明书

本发明涉及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：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；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；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；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；控制参数整定。

技术领域

本发明属于直流系统控制参数整定领域，特别涉及一种基于等值单台变换器的直流系统控制参数整定方法。

背景技术

单台变换器在其独立运行时的控制参数整定方法已经非常成熟，所以由单台变换器构成的直流系统通常不会出现稳定性问题。但当多台变换器在同一直流母线上并联运行时，各台变换器之间就存在着相互耦合作用，再加上直流系统中存在着大量的具有负阻特性的恒功率负荷，这就导致了多台变换器并联直流系统可能会出现稳定性问题。针对基于电压电流双环控制的多台变换器并联直流系统，附加新型阻尼控制器等方法虽然能够解决直流系统出现的稳定性问题，但该类附加新型阻尼控制器的通用性还有待进一步验证。所以，合理整定直流系统的电压电流双环控制的控制参数，是解决多台变换器并联直流系统稳定性问题的有效解决方案。当直流系统中某台变换器的控制参数发生变化时，由于各台变换器之间存在着相互耦合作用，也就会影响其他变换器的控制动态特性，进而影响整个直流系统的动态稳定性。所以，基于电压电流双环控制的多台变换器并联直流系统的控制参数整定，要比单台变换器直流系统复杂的多。

综上所述，为了显著减小基于电压电流双环控制的多台变换器并联直流系统的控制参数整定复杂度，充分发挥直流系统的技术优势，需要一种基于等值单台变换器的直流系统控制参数整定方法。

发明内容

为了解决基于电压电流双环控制的多台变换器并联直流系统的控制参数整定难题，由于多台变换器并联直流系统可以由一台等值单台变换器进行表示，本发明提出一种基于等值单台变换器的直流系统控制参数整定方法，建立了等值单台变换器和直流系统中每台变换器之间的控制参数整定表达式。技术方案如下：

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