CN115940256B - Pet的孤岛检测过渡过程控制方法、电子设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种PET的孤岛检测过渡过程控制方法、电子设备及存储介质,其中,方法包括:在协同控制层中预先设置采样处理单元、开关函数单元、up‑level控制器、down‑level控制器以及输出单元;将协同控制层设置在PET的端口I和端口II之间;通过开关函数单元判断PET孤岛的发生,通过up‑level控制器和down‑level控制器调节端口II的输入功率,防止在孤岛检测期间PET的部分端口或整机停止运行,从而实现孤岛检测过渡过程控制。本发明能确保在孤岛检测的过渡过程中不发生越限保护或端口故障、实现孤岛的快速检测、并有效克服电压、功率短时波动对检测精度的负面影响。
Description
技术领域
本文件涉及电力电子设备技术领域,尤其涉及一种PET的孤岛检测过渡过程控制方法、电子设备及存储介质。
背景技术
多端口电力电子变压器(Power Electronic Transformer,PET)作为连接源/网/荷/储的柔性控制中枢,需具备并/离网运行能力,以提高供电系统的可靠性。图1所示为典型的四端口PET并/离网运行场景,端口I通过开关K1连接电网I,端口II连接电网II,本地负载连接在开关K1和电网I之间。当上游故障导致电网I不可用或其它人为原因需要断开电网I时,K1在网侧的控制作用下跳闸,端口I立即出现孤岛现象。此时,PET应进入反孤岛状态并闭锁端口I或者进入孤岛状态继续为本地负载供电。当电网I电压恢复后,K1闭合,PET应能立即切换到并网状态。
在实现多端口PET的“并网”和“离网”无缝过渡时,快速且准确地检测出孤岛是关键,同时,在孤岛检测过渡过程(发生孤岛直至控制器检测到孤岛的过渡期)中,多端口PET内部的各个端口、本地负载之间容易出现功率不匹配,从而造成端口直流母线电压异常而触发保护。因此,应在孤岛检测过渡期间对多端口PET实施主动有效控制,避免发生功率失衡。然而,由于多端口PET应用中各种功率配置关系复杂,传统的单级或两级新能源并网变换器的孤岛检测控制方法无法很好地适用于此,有必要设计一种先进有效的多端口PET孤岛检测过渡过程控制方法及装置。
发明内容
本发明提供一种PET的孤岛检测过渡过程控制方法、电子设备及存储介质,旨在解决上述问题。
本发明提供了一种PET的孤岛检测过渡过程控制方法,包括:
S1、在协同控制层中预先设置采样处理单元、开关函数单元、up-level控制器、down-level控制器以及输出单元;
S2、将协同控制层设置在PET的端口I和端口II之间;
S3、通过开关函数单元判断PET孤岛的发生,通过up-level控制器和down-level控制器调节端口II的输入功率,防止在孤岛检测期间PET的部分端口或整机停止运行,从而实现孤岛检测过渡过程控制。
本发明提供了一种电子设备,包括:
处理器;以及,
被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述计算机可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述的PET的孤岛检测过渡过程控制方法的步骤。
本发明提供了一种存储介质,用于存储计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被执行时实现如上述的PET的孤岛检测过渡过程控制方法的步骤。
本发明实施例,基于端口协同控制的思想,在端口间新增协同控制层,并利用协同控制层中双积分退饱和PI调节器闭环调节端口有功功率流,实现各端口的全过程有功平衡,从而确保在孤岛检测过渡期间端口的直流母线电压维持稳定,不发生端口故障或越限保护。根据协同控制层中积分器的退饱和动作可实现孤岛的快速检测,并能有效克服电压、功率短时波动对检测精度的负面影响。能同时无缝实现多端口PET“发电”和“用电”两种状态下的孤岛检测过渡过程控制。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书一个或多个实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为典型四端口电力电子变压器的并/离网运行场景示意图;
图2为本发明实施例的PET的孤岛检测过渡过程控制方法的流程图;
图3为PET孤岛检测过渡过程控制框图;
图4为PET在“用电”状态下“并网”转“离网”实验结果示意图;
图5为PET在“发电”状态下“并网”转“离网”实验结果示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书一个或多个实施例中的技术方案,下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图,对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本说明书的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本说明书一个或多个实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本文件的保护范围。
根据图1可知多端口电力电子变压器需具备以下特点:
至少含有两个并网端口(端口I和端口II),所有端口通过公共母线互连;
端口I通过开关K1连接电网I,端口II连接电网II,本地负载连接在开关K1和电网I之间,发生孤岛指“开关K1由闭合变为断开,端口I由并网运行变为离网运行”;
从电网II流入端口II的电流记为端口II的输入电流i2,端口II工作于恒定电流模式,所用恒流控制器记为PORT2-Control-i,即在恒流控制器PORT2-Control-i的作用下,被控电流i2与参考值保持相等;
端口I由功率变换器1和功率变换器2组成,功率变换器1的一端连接开关K1,另一端连接功率变换器2,功率变换器2的另一端连接公共母线,功率变换器1和功率变换器2的连接处形成端口I的直流母线,母线上的电压称为端口I的直流母线电压,记为U1;
开关K1闭合时,端口I工作于有功跟随模式用于平衡多个端口间的有功功率,所有端口、本地负载及电网I间有功保持平衡,端口I的直流母线电压U1与参考值U1ref相等;
孤岛检测过渡过程是指“发生孤岛直至控制器检测到孤岛的过渡期”,在此过程中,各端口维持开关K1断开前的工作模式不变,如果所有端口与本地负载间有功无法平衡,则直流母线电压U1将偏离参考值U1ref并引起过压或欠压保护。
孤岛检测过渡过程控制方法通过在端口I和端口II之间新增协同控制层实现孤岛检测的过渡过程控制,避免孤岛检测期间电力电子变压器的端口与本地负载之间发生有功功率失衡,从而引起端口I的直流母线电压U1偏离参考值U1ref触发过压或欠压保护。同时,根据协同控制层中开关函数取值的变化实现孤岛的检测。
方法实施例
本发明实施例提供一种PET的孤岛检测过渡过程控制方法,图2为本发明实施例的PET的孤岛检测过渡过程控制方法的流程图,根据图2所示,本发明实施例的PET的孤岛检测过渡过程控制方法包括:
S1、在协同控制层中预先设置采样处理单元、开关函数单元、up-level控制器、down-level控制器以及输出单元;步骤S1具体包括:
在协同控制层中设置采样处理单元,通过采样处理单元实时采集端口I的直流母线电压U1,并经二次陷波滤波器滤除二次谐波分量后得到采样值
在协同控制层中设置开关函数单元对开关量Su和Sd进行设置,具体包括:
根据公式1和公式2获取开关量Su和Sd;
其中,you和yod分别为up-level控制器和down-level控制器中内部饱和限制器的输出量,Ifb为端口II输入电流的设定值,ΔUmax为端口I直流母线电压U1的最大波动值,直流母线电压U1的正常取值范围为Ifb和ΔUmax均由人工在PET初始化运行时完成设置。
在协同控制层中设置up-level控制器,通过up-level控制器生成up-level控制器的输出量具体包括:
在up-level控制器中设置up-level参考电压生成单元、up-level PI调节器、up-level内部饱和限制器、up-level外部饱和限制器和up-level匀速退饱和单元;
up-level参考电压生成单元根据开关量Su通过公式3生成输出量U1refu;
其中,ΔUsat由人工设定,在PET初始化运行时完成设置,其取值满足公式4:
0<ΔUmax<ΔUsat 公式4;
根据输出量U1refu和采样处理单元的输出量通过公式5获取误差量eu;
up-level匀速退饱和单元的输出量Δyu根据开关量Su通过公式6取值:
将误差量eu作为up-level PI调节器的输入量经调节运算后再减去up-level匀速退饱和单元的输出量Δyu形成up-level PI调节器的输出量yu,yu满足公式7;
yu(k)=eu(k)·KislITs+KislP·(eu(k)-eu(k-1))+you(k-1)-Δyu(k) 公式7;
其中,k表示当前采样和输出,k-1表示上一次的采样和输出,you为所述up-level内部饱和限制器的输出值,KislP、KislI为up-level PI调节器和down-level PI调节器的比例、积分系数,Ts为端口II的控制周期;
将yu作为up-level内部饱和限制器的输入量,根据公式8获取up-level内部饱和限制器的输出量you;
you作为up-level外部饱和限制器的输入量根据公式9生成所述up-level控制器的输出量
其中,Imin表示端口II输入电流的最小值,由人工设定,一般在PET初始化运行时完成设置,Idep和Imin满足公式10;
Ifb-Idep/2<Imin<Ifb,Idep>0 公式10。
在协同控制层中设置down-level控制器,通过down-level控制器生成生成down-level控制器的输出量
在协同控制层中设置输出单元,通过输出单元根据up-level控制器的输出量和down-level控制器的输出量生成输出单元的输出量,具体包括:
在down-level控制器内部设置down-level参考电压生成单元、down-level PI调节器、down-level内部饱和限制器、down-level外部饱和限制器和down-level匀速退饱和单元;
down-level参考电压生成单元根据开关量Sd通过公式11获取输出量U1refd;
输出量U1refd减去采样处理单元的输出量根据公式12生成误差量ed;
down-level匀速退饱和单元根据开关量Sd通过公式13获取输出量Δyd,
将误差量ed作为down-level PI调节器的输入量经调节运算后再加上down-level匀速退饱和单元的输出量Δyd形成down-level PI调节器的输出量yd,down-level PI调节器的输出量yd满足公式14;
yd(k)=ed(k)·KislITs+KislP·(ed(k)-ed(k-1))+yod(k-1)+Δyd(k) 公式14;
yd作为down-level内部饱和限制器的输入量,根据公式15生成输出量yod;
yod作为down-level外部饱和限制器的输入量,根据公式16生成down-level控制器的输出量
其中,Imax表示端口II输入电流的最大值,由人工设定,在PET初始化运行时完成设置,Idep和Imax满足公式17;
Ifb+Idep/2>Imax>Ifb 公式17。
通过输出单元根据所述up-level控制器的输出量和down-level控制器的输出量生成输出单元的输出量具体包括:
根据公式18获取输出单元的输出量
根据公式19获取协同控制层的输出量
其中,Pk为电力电子变压器的端口k的实时输入有功功率,n为电力电子变压器的端口数量,U2为端口II的实时直流侧电压。
S2、将协同控制层设置在PET的端口I和端口II之间;
S3、通过所述开关函数单元判断PET孤岛的发生,通过up-level控制器和down-level控制器调节端口II的输入功率,防止在孤岛检测期间PET的部分端口或整机停止运行,从而实现孤岛检测过渡过程控制,图3为本发明实施例的PET孤岛检测过渡过程控制框图;
由图1可知,多端口PET的运行状态主要分为三种:
(1)状态Status_1:在K1断开前,端口I位于“用电”状态,即此时端口I和本地负载均从电网I吸收有功。当K1断开时,由于在短时间内多端口PET的其余端口有功不会发生变化,则在孤岛检测的过渡过程中(发生孤岛直至控制器检测到孤岛的过渡期),多端口PET无法向本地负载提供有功,端口I的直流母线电压U1会快速下降到0,端口I发生保护。
(2)状态Status_2:在K1断开前,端口I位于“发电”状态,且端口I向外输送的有功远大于本地负载吸收的额定有功。当K1断开时,由于在短时间内多端口PET的其余端口有功不会发生变化,则在孤岛检测的过渡过程中,端口I的直流母线电压U1会快速上升,端口I发生保护。
(3)状态Status_3:在K1断开前,端口I位于“发电”状态,且端口I向外输送的有功并非远大于本地负载吸收的额定有功。此种状态下,在孤岛检测的过渡过程中,端口I的直流母线电压U1会保持与参考电压U1ref相等。
显然,针对上述状态Status_1和Status_2,应对孤岛检测的过渡过程进行控制,避免在此期间端口I的直流母线电压U1快速下降到0或快速上升到阈值,从而引发保护。同时,所提孤岛检测的过渡过程控制方法应不影响状态Status_3的运行(无需对其孤岛检测的过渡过程进行控制),并能快速准确地检测出状态Status_1或状态Status_2下孤岛的发生。
孤岛检测过渡过程控制原理如下:
如图3所示,采用端口协同控制的思想,通过调节端口II的有功来稳定母线电压U1,新增的协同控制层位于端口II内部恒流控制环的上层,其核心为两个PI调节器,即up-level PI调节器和down-level PI调节器,离散后为
其中,KislP和KislI分别为比例和积分系数,Ts为端口II的控制周期。
当U1失稳时,通过up-level PI调节器和down-level PI调节器可对U1及时调节,使其快速重新稳定到参考值U1ref。同时,利用PI积分器的退饱和特性可高效准确地检测出孤岛的发生。PI控制器输出部分设有两个不同深度的饱和限制器,一个在PI控制器的内部,另一个在其外部。
对于up-level PI调节器,两个饱和限制器的输入输出关系分别为
其中,Ifb为K1断开前端口II的输入电流,Idep为PI控制器的饱和深度,Imin表示端口II输入电流的最小值。Idep和Imin满足
Ifb-Idep/2<Imin<Ifb,Idep>0 (4)
对于down-level PI调节器,两个饱和限制器的输入输出关系可分别表示为
其中,Imax表示端口II输入电流的最大值。且满足
Ifb+Idep/2>Imax>Ifb (7)
协同控制器的输出为up-level PI调节器和down-level PI调节器的输出之和,即
如图3所示,PI控制器的参考值取决于开关函数Su和Sd,即
其中,为滤除2次分量后的直流母线电压U1的平均值,U1ref为其参考值,ΔUmax为其允许的最大波动值。,即U1的正常范围为
孤岛检测过渡过程的原理可进一步解释如下:
(1)当多端口PET处于状态Status_3时,则K1断开后直流母线电压U1将保持在正常范围(满足式(11)),Su和Sd均取值为0。
以图3中的up-level PI调节器为例,其输入侧参考为PI控制器会处于饱和状态,PI饱和限制器的输出值you和/>分别为
类似地down-level PI调节器也处于饱和状态,其输出值yod和为
由式(8)、式(12)和式(13)有
此种情况下,协同控制层对端口II不起作用,也不能用于孤岛检测。
(2)当多端口PET处于状态Status_2时,K1断开后U1将超出最大值,开关函数Su首先取值为1,而Sd的取值为0。
当Su=1时,up-level PI调节器的输入侧参考为即其输入误差值为0,积分环节将不起作用,而积分退饱和环节被启动。这里采用一种匀速退饱和机制,即每个控制周期将PI控制器的输出值减少Δydesat,Δydesat>0被称为饱和衰减步长,整个退饱和过程的持续时间为
其中,[]表示取整运算,Ts为MVDC端口的控制周期。
当退饱和过程结束时,you≤Ifb,由式(9)可知,Su取值由1变为2。
当Su=2时,up-level PI调节器的输入侧参考为U1ref,积分退饱和环节被禁止。此时,up-level PI调节器开始起作用,通过闭环调节使重新稳定到参考值U1ref。由式(3)可知,up-level PI调节器的输出范围满足
而down-level PI调节器的输出值维持在Ifb不变。因此,整个调节过程中,端口II恒流控制环的参考值取值范围为
(3)当多端口PET处于状态Status_1时,K1断开后U1将小于最小值,开关函数Sd首先取值为1,而Su的取值为0。
当Sd=1时,down-level PI调节器的输入侧参考电压为积分环节失效,而积分退饱和环节被启动,即每个控制周期PI控制器的输出值会增加Δydesat。退饱和过程的最大持续时间Tdesat。当整个退饱和过程结束时,yod≥Ifb,由式(10)可知,Sd取值将由1变为2。
当Sd=2时,down-level PI调节器的输入侧参考为U1ref,积分退饱和环节被禁止,而积分环节开始起作用,通过闭环调节使得重新稳定到参考值U1ref。由式(6)可知,down-level PI调节器的输出范围满足
而up-level PI调节器的输出值维持在Ifb不变。因此,整个调节过程中,端口II恒流控制环的参考值取值范围为
根据以上分析可知:1)当多端口PET处于状态Status_3时,新增的协调控制层不起作用;2)当多端口PET处于状态Status_1或Status_2时,新增的协调控制层通过调节端口II的输入功率,使得端口I与本地负载之间有功匹配、U1维持在参考值,进而防止在孤岛检测期间多端口PET的部分端口或整机停止运行。另外,根据上面(2)和(3)的原理分析,当整个退饱和过程结束,即Su或Sd取值由1变为2时,可判定发生了孤岛。而若由于负载、网侧功率变化或检测干扰造成U1短时越限,则退饱和会提前结束,根据式(9)或(10),此种情况下,Su或Sd将无法取为2。因此,采用双饱和限制器及匀速退饱和机制可以有效克服外界干扰,准确检测出孤岛,且饱和深度Idep越大、饱和衰减步长Δydesat越小,则孤岛检测精度越高,但孤岛检测的持续时间越长。
如图1所示,这里定义端口I为MVAC端口、端口II为MVDC端口、端口III和端口IV分别为LVDC和LVAC端口,PMD、PMD、PLD、PLA为对应端口的输入有功,Pload为本地负载的输入有功。
图4所示为多端口PET处于“用电”状态时的实验波形。MVAC电网断开前,PMD≈-10kW,PLD=PLA=0,Pload≈50kW。在t0时刻,K1断开。5ms后,即t1时刻,电压U1跌落越限,判断发生了孤岛,孤岛检测过渡期间电压、电流无明显波动。
图5所示为多端口PET处于“发电”状态且PMD≈30kW,PLD=PLA=0,Pload=0时的实验波形。t0时刻,K1断开,MVAC的直流母线电压U1会快速升高。t1时刻检测到U1越限,协同控制层积分器发生退饱和,判断发生了孤岛,孤岛检测过渡期间电压、电流无明显波动。
通过采用本发明实施例,具备如下有益效果:
(1)基于端口协同控制的思想在端口间新增协同控制层,并利用协同控制层中双退饱和PI调节器闭环调节端口有功功率流,实现各端口的全过程有功平衡,从而确保在孤岛检测过渡期间端口的直流母线电压维持稳定,不发生端口故障或越限保护。
(2)根据协同控制层中积分器的退饱和动作可实现孤岛的快速检测,并能有效克服电压、功率短时波动对检测精度的负面影响。
(3)能同时无缝实现多端口PET“发电”和“用电”两种状态下的孤岛检测过渡过程控制。
装置实施例一
本发明实施例提供了一种电子设备,包括:
处理器;以及,
被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述计算机可执行指令在被执行时使所述处理器执行如上述方法实施例所述的PET的孤岛检测过渡过程控制方法的步骤。
装置实施例二
本发明实施例提供了一种存储介质,用于存储计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被执行时实现如上述方法实施例所述的PET的孤岛检测过渡过程控制方法的步骤。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种PET的孤岛检测过渡过程控制方法,其特征在于,包括:
S1、在协同控制层中预先设置采样处理单元、开关函数单元、up-level控制器、down-level控制器以及输出单元;具体包括:在所述协同控制层中设置采样处理单元,通过所述采样处理单元实时采集端口I的直流母线电压U1,并经二次陷波滤波器滤除二次谐波分量后得到采样值,将所述采样值/>作为采样处理单元的输出量;
在所述协同控制层中设置开关函数单元对开关量S u和S d进行设置;
在所述协同控制层中设置up-level控制器,通过所述up-level控制器生成所述up-level控制器的输出量;
在所述协同控制层中设置down-level控制器,通过所述down-level控制器生成所述down-level控制器的输出量;
在所述协同控制层中设置输出单元,通过所述输出单元根据所述up-level控制器的输出量和down-level控制器的输出量生成所述输出单元的输出量;
S2、将所述协同控制层设置在PET的端口I和端口II之间;
S3、通过所述开关函数单元判断PET孤岛的发生,通过所述up-level控制器和down-level控制器调节端口II的输入功率,防止在孤岛检测期间PET的部分端口或整机停止运行,从而实现孤岛检测过渡过程控制;
所述通过所述up-level控制器生成up-level控制器的输出量具体包括:
在所述up-level控制器中设置up-level参考电压生成单元、up-level PI调节器、up-level内部饱和限制器、up-level外部饱和限制器和up-level匀速退饱和单元;
所述up-level参考电压生成单元根据所述开关量S u通过公式3生成输出量U1refu;
公式3;
其中,ΔUsat由人工设定,在所述PET初始化运行时完成设置,其取值满足公式4:
公式4;
根据所述输出量U1refu和所述采样处理单元的输出量通过公式5获取误差量e u;
公式5;
up-level匀速退饱和单元的输出量Δy u根据开关量S u通过公式6取值;
公式6;
将误差量e u作为所述up-level PI调节器的输入量经调节运算后再减去所述up-level匀速退饱和单元的输出量Δy u形成所述up-level PI调节器的输出量y u,y u满足公式7;
公式7;
其中,k表示当前采样和输出,k-1表示上一次的采样和输出,y ou为所述up-level内部饱和限制器的输出量,K islP、K islI为up-level PI调节器和down-level PI调节器的比例、积分系数,T s为端口II的控制周期;
将所述y u作为up-level内部饱和限制器的输入量,根据公式8获取up-level内部饱和限制器的输出量y ou;
公式8;
其中,I dep为up-level PI调节器和down-level PI调节器的饱和深度;
y ou作为所述up-level外部饱和限制器的输入量根据公式9生成所述up-level控制器的输出量;
公式9;
其中,I min表示端口II输入电流的最小值,由人工设定,在所述PET初始化运行时完成设置,I dep和I min满足公式10;
公式10;
所述通过所述down-level控制器生成所述down-level控制器的输出量具体包括:
在所述down-level控制器内部设置down-level参考电压生成单元、down-level PI调节器、down-level内部饱和限制器、down-level外部饱和限制器和down-level匀速退饱和单元;
所述down-level参考电压生成单元根据开关量S d通过公式11获取输出量U1refd;
公式11;
输出量U1refd减去所述采样处理单元的输出量根据公式12生成误差量e d;
公式12;
down-level匀速退饱和单元根据开关量S d通过公式13获取输出量Δy d,
公式13;
将所述误差量e d作为所述down-level PI调节器的输入量经调节运算后再加上所述down-level匀速退饱和单元的输出量Δy d形成所述down-level PI调节器的输出量y d,所述down-level PI调节器的输出量y d满足公式14;
公式14;
y d作为所述down-level内部饱和限制器的输入量,根据公式15生成输出量y od;
公式15;
y od作为所述down-level外部饱和限制器的输入量,根据公式16生成所述down-level控制器的输出量;
公式16;
其中,I max表示端口II输入电流的最大值,由人工设定,在所述PET初始化运行时完成设置,I dep和I max满足公式17;
公式17。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述协同控制层中设置开关函数单元对开关量S u和S d进行设置具体包括:
根据公式1和公式2获取开关量S u和S d;
公式1;
公式2;
其中,y ou和y od分别为所述up-level控制器和down-level控制器中内部饱和限制器的输出量,I fb为端口II输入电流的设定值,ΔUmax为端口I直流母线电压U1的最大波动值,直流母线电压U1的正常取值范围为,U1ref为直流母线电压参考值,I fb和ΔUmax均由人工设定且在所述PET初始化运行时完成设置。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过所述输出单元根据所述up-level控制器的输出量和down-level控制器的输出量生成输出单元的输出量具体包括:
根据公式18获取输出单元的输出量;
公式18;
根据公式19获取协同控制层的输出量;
公式19;
其中,P k为电力电子变压器的端口k的实时输入有功功率,n为电力电子变压器的端口数量,U2为端口II的实时直流侧电压。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述通过所述开关函数单元判断孤岛的发生具体包括:
S u或S d取值由1变为2时,则判定发生了孤岛。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述通过所述up-level控制器和down-level控制器调节端口II的输入功率,防止在孤岛检测期间PET的部分端口或整机停止运行,从而实现孤岛检测过渡过程控制具体包括:
在端口I侧开关K 1断开前,端口I位于“发电”状态,且端口I向外输送的有功远大于本地负载吸收的额定有功,并且S u=1时,up-level PI调节器的输入侧参考为,则在每个控制周期将up-level PI调节器的输出值减少饱和衰减步长Δy desat,整个退饱和过程的持续时间通过公式20获取:
公式20;
其中,Δy desat>0,[]表示取整运算,T s为端口I的控制周期;
当退饱和过程结束时,y ou≤I fb,S u取值由1变为2,up-level PI调节器的输入侧参考为U1ref,积分退饱和环节被禁止,up-level PI调节器使重新稳定到参考值U1ref,其中,up-level PI调节器的输出范围满足公式21;
公式21;
而down-level PI调节器的输出值维持在I fb不变,端口II恒流控制环的参考值取值范围满足公式22;
公式22;
在端口I侧开关K 1断开前,端口I位于“用电”状态,端口I和本地负载均从电网I吸收有功,并且,当S d=1时,down-level PI调节器的输入侧参考电压为,每个控制周期down-level PI调节器的输出值会增加Δy desat,退饱和过程的最大持续时间T desat,当整个退饱和过程结束时,y od≥I fb,S d取值将由1变为2,down-level PI调节器的输入侧参考为U1ref,积分退饱和环节被禁止,通过down-level PI调节器使得/>重新稳定到参考值U1ref,down-levelPI调节器的输出范围满足公式23;
公式23;
而up-level PI调节器的输出值维持在I fb不变,端口II恒流控制环的参考值取值范围满足公式24;
公式24;
在K 1断开前,端口I位于“发电”状态,且端口I向外输送的有功并非远大于本地负载吸收的额定有功,协同控制层对端口不起作用。
6.一种电子设备,包括:
处理器;以及,
被安排成存储计算机可执行指令的存储器,所述计算机可执行指令在被执行时使所述处理器执行如权利要求1-5中任一项所述的PET的孤岛检测过渡过程控制方法的步骤。
7.一种存储介质,用于存储计算机可执行指令,所述计算机可执行指令在被执行时实现如权利要求1-5中任一项所述的PET的孤岛检测过渡过程控制方法的步骤。
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