[发明专利]一种能源互联网发电机系统效率优化控制方法

摘要

本发明公开的一种能源互联网新型发电机系统效率优化控制方法，首先根据开关磁阻发电机的数学模型和电磁特性推导出参数θp的特征值(θp为相电流第一次达到电流参考值对应的转子位置角)；接着依据参数θp推导出参数θe的特征值(θe为续流电流降至零对应的转子位置角)；最后采用两个PI闭环，分别调节开通角和关断角，使参数θp和θe位于特征值附近。与此同时采用电流斩波控制，使发电功率跟随目标功率的变化而变化，从而实现开关角的自动调节以及效率在线优化。该方法不需要估算机械功率，取而代之测量相对容易且不受外界干扰的θp和θe，实现方式简单，动态响应速度快，优化精度高，具有良好的工程应用价值。

主权项

1.一种能源互联网新型发电机系统效率优化控制方法，其特征在于：根据开关磁阻发电机的对称原理，通过实验法测量得到转子位置角分别为0°、7.5°、15°和22.5°对应的磁链‑电流数据，采用高阶傅里叶级数建立磁链与转子位置角和相电流之间的函数关系，并使用四个特殊位置角的磁链‑电流数据拟合高阶傅里叶级数，得到系数矩阵，从而建立起任意转子位置角和任意电流到磁链的映射；接着根据磁链得到相电感，进而得到相电感对角度偏导的表达式，求解相电感对角度偏导表达式，可以得到角度θ_L，使相电感对角度偏导的绝对值最大，为有效利用旋转电动势绝对值较大的区域，提高电磁功率与发电效率，需要相电流在到达θ_L之前已建立起足够励磁，即满足θ_P<θ_L(θ_p为相电流第一次达到电流参考值对应的转子位置角)；最后通过仿真与实验，得到开关磁阻发电机系统在不同工况下运行于效率最优对应的θ_P优化区间；与此同时依据参数θ_p推导出参数θ_e的特征值(θ_e为续流电流降至零对应的转子位置角)，并采用两个PI闭环，分别调节开通角和关断角，使参数θ_p和θ_e位于特征值附近，实现系统发电效率最优。