CN116191457A - 一种弱电网下dstatcom的有源阻尼控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法,包括:设置DSTATCOM主电路,设置控制系统的电压下垂系数和电网阻抗;获取逆变器侧电流,确定为dq轴电流控制的反馈量;建立dq轴电流控制间的闭环传递函数;确定闭环传递函数中关于控制系统稳定性的主导极点;根据电压下垂系数和电网阻抗判断闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面;若是,则确定控制系统失稳;在逆变器侧滤波电感和电网阻抗间加入稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节稳定调节电感的大小,使闭环传递函数右半平面的主导极点回归左半平面。本发明能够提高弱电网环境下DSTATCOM并网的稳定性,可广泛应用于并网领域。
Description
技术领域
本发明涉及并网控制技术领域,尤其是一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法。
背景技术
随着新能源发电与电网的日益融合,越来越多的电力电子设备被应用作接口连接器,而DSTATCOM,即静止同步补偿器,与这些电力电子器件之间的动态相互作用往往会降低系统的稳定性。同时,大多数可再生能源发电厂常建于偏远地区,由于远距离输电的缘故,此时的电网会呈现出弱电网的特性,通常具有一个大而可变的电网电感;而当这种电网电感与DSTATCOM发生交互时,通常也会降低电力系统的稳定性。目前,大多数研究电能质量问题的热点常聚焦于强电网,例如低压、高压、超高压等并网环境下,而对于弱电网环境下并网稳定性的研究较少,特别是具有电压下垂控制的DSTATCOM并网稳定性问题。
相关现有技术一般通过在并网点添加一个呈阻性的实体滤波器来增强系统的稳定性,但这需要额外添加硬件设备,具有成本高、体积大、可调节性差以及安装难度大等缺点。为此有学者提出一个虚拟阻抗控制的概念,其通过在控制端加入虚拟阻抗控制器,实现与加入实体阻抗相同的效果。但这些虚拟电感控制技术会带来在工程实际中不能实现微分环节、改变原系统控制效果、降低系统动态性能等缺点。虽然目前对弱电网工况下一般并网逆变器稳定性研究取得了一定的工作成果,但针对弱电网下基于下垂控制的DSTATCOM并网的失稳机理缺乏深入的研究,其失稳的内在关系仍未揭开。其次,针对弱电网下DSTATCOM是否稳定运行的判别方法尚未有研究。最后,基于虚拟阻抗的稳定性提高技术存在工程中不易实现的微分环节、改变原系统控制效果、降低系统动态性能等缺点。
因此,相关现有技术存在的上述技术问题亟待解决。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法,能够提高弱电网环境下DSTATCOM并网的稳定性。
本发明实施例的一方面提供了一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法,包括:
设置DSTATCOM主电路,设置控制系统的电压下垂系数和电网阻抗;
获取逆变器侧电流,并确定为dq轴电流控制的反馈量;
建立所述dq轴电流控制间的第一闭环传递函数;
确定所述第一闭环传递函数中关于控制系统稳定性的主导极点;
根据所述电压下垂系数和电网阻抗判断所述第一闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面;
若是,则确定控制系统失稳;在逆变器侧滤波电感和所述电网阻抗间加入稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节所述稳定调节电感的大小,使所述第一闭环传递函数右半平面的主导极点回归左半平面。
可选地,所述方法还包括:
获取电压下垂控制的输入量,并结合虚拟电感控制器调节所述控制系统的稳定性。
可选地,所述方法还包括:
根据所述逆变器侧电流反馈的控制传递模型,确定所述DSTATCOM主电路的参数和控制端的参数;
根据所述DSTATCOM主电路的参数和控制端的参数确定所述DSTATCOM主电路的等效电流控制的小信号传递模型,得到所述小信号传递模型的第二闭环传递函数。
可选地,所述第二闭环传递函数为含电压下垂控制的DSTATCOM主电路的q轴闭环传递函数,所述q轴闭环传递函数的表达式为:
其中,K是q轴闭环传递函数的增益;zi是q轴闭环传递函数的零点;pi是q轴闭环传递函数的极点;N、M分别为q轴闭环传递函数零点和极点的个数;Δi cq_ref(s)为q轴闭环回路的输入参考电流;Δi cq(s)为q轴闭环回路的输出电流;G icq_ol_dr(s)为q轴开环传递函数;s表示拉氏变量。
可选地,所述根据所述电压下垂系数和电网阻抗判断所述闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面,包括:
通过所述第一闭环传递函数的零极点分布图判断所述电压下垂系数和电网阻抗的增大是否导致所述第一闭环传递函数的主导极点右移到右半平面。
可选地,所述主导极点的表达式为:
其中,p1、p2分别为两个主导极点;j表示虚数单位,a、b分别为p1的实部和虚部分量,且a、b均可表示为均为Kvq与Lg的函数;Kvq表示所述电压下垂系数;Lg表示所述电网阻抗。。
可选地,在所述在逆变器侧滤波电感和所述电网阻抗间加入稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节所述稳定调节电感的大小,使所述闭环传递函数右半平面的主导极点回归左半平面之后,所述主导极点的实部表达式为:
其中,a′为加入所述稳定调节电感后所述主导极点的实部,Kvq表示所述电压下垂系数,Lg表示所述电网阻抗,Ld表示所述稳定调节电感。
本发明实施例的另一方面还提供了一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制装置,包括:
第一控制单元,用于设置DSTATCOM主电路,设置控制系统的电压下垂系数和电网阻抗;
第二控制单元,用于获取逆变器侧电流,并确定为dq轴电流控制的反馈量;
第三控制单元,用于建立所述dq轴电流控制间的第一闭环传递函数;
第四控制单元,用于确定所述第一闭环传递函数中关于控制系统稳定性的主导极点;
第五控制单元,用于根据所述电压下垂系数和电网阻抗判断所述第一闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面;
第六控制单元,用于若所述第一闭环传递函数的主导极点出现在右半平面,则确定控制系统失稳;在逆变器侧滤波电感和所述电网阻抗间加入稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节所述稳定调节电感的大小,使所述第一闭环传递函数右半平面的主导极点回归左半平面。
本发明实施例的另一方面还提供了一种电子设备,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序;
所述处理器执行所述程序实现上述任一项所述的方法。
本发明实施例的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质,所述存储介质存储有程序,所述程序被处理器执行实现上述任一项所述的方法。
本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行前面的方法。
本发明辨识了影响DSTATCOM的控制系统稳定性的关键因素,提供了弱电网条件下DSTATCOM稳定性判定方法;本发明提出了一种基于虚拟阻抗的新型控制方法,针对性地增大DSTATCOM滤波电感值,降低DSTATCOM耦合失稳风险,提升DSTATCOM弱电网条件下工作稳定性,使DSTATCOM具有更好的工作环境适应性。而且,本发明有效辨别控制系统的稳定性情况,针对性地提高了DSTATCOM在弱电网条件下的稳定性,增加了DSTATCOM的工作范围,完善了DSTATCOM在弱电网工况下运行的理论研究。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种L型滤波的DSTATCOM主电路及控制结构模型图;
图3为本发明实施例提供的一种未加入下垂控制前的DSTATCOM控制框图;
图4为本发明实施例提供的一种加入下垂控制后的DSTATCOM控制框图;
图5为本发明实施例提供的一种在Lc与Lg之间串联电感Ld的电路示意图;
图6为本发明实施例提供的一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,本发明实施例提供了一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法,具体包括以下步骤:
S100:设置DSTATCOM主电路,设置控制系统的电压下垂系数和电网阻抗。
具体的,设置DSTATCOM主电路,设置控制系统初始参数Kvq和初始参数Lg,其中Kvq为电压下垂系数,Lg为电网阻抗。
S110:获取逆变器侧电流,并确定为dq轴电流控制的反馈量。
具体的,将逆变器侧电流icabc作为dq轴电流控制的反馈量。
S120:建立所述dq轴电流控制间的第一闭环传递函数。
具体的,建立dq轴电流控制间的闭环传递函数G(s),作为第一闭环传递函数。
S130:确定所述第一闭环传递函数中关于控制系统稳定性的主导极点。
S140:根据所述电压下垂系数和电网阻抗判断所述第一闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面。
S150:若是,则确定控制系统失稳;在逆变器侧滤波电感和所述电网阻抗间加入稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节所述稳定调节电感的大小,使所述第一闭环传递函数右半平面的主导极点回归左半平面。
具体的,在Lc和Lg间加入电感Ld,作为稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节Ld的大小,使G(s)右半平面的极点回归左半平面。
如图2所示,弱电网条件下DSTATCOM的数学模型,在考虑电网阻抗基础上采用电流单环控制策略,构建L型滤波的DSTATCOM主电路及控制结构模型,图2中Lc为逆变器侧滤波电感;Lg为电网阻抗,ucabc为逆变器侧输出电压,ugabc为公共耦合点(PCC)电压,uabc为理想电网侧电压,icabc为逆变器侧电流;考虑到稳定性最差的情况,Lc的内阻极小忽略不计,电网系统阻抗只考虑电网阻抗Lg。根据上述步骤中构建的结构模型,得到含有逆变器侧电流反馈的控制传递模型,将逆变器侧电流icabc和公共耦合点(PCC)电压ugabc作为控制系统的控制量。本发明的控制方案是在dq坐标系下实现的,其中icabc作为dq轴中的电流控制的输入量,ugabc作为电压下垂控制的输入量。
一种可选的实施方式下,本实施例所述方法还可以包括:根据逆变器侧电流反馈的控制传递模型,确定DSTATCOM主电路的参数和控制端的参数;根据DSTATCOM主电路的参数和控制端的参数确定DSTATCOM主电路的等效电流控制的小信号传递模型,得到小信号传递模型的闭环传递函数,作为第二闭环传递函数。
具体的,根据上述步骤中的逆变侧电流反馈的控制传递模型,确定DSTATCOM电路和控制端的各项参数,经简化得到DSTATCOM的等效电流控制小信号传递模型,如图3所示,计算该小信号模型的闭环传递函数,其中含电压下垂控制的DSTATCOM的q轴闭环传递函数可表达为:
其中,K是q轴闭环传递函数的增益;zi是q轴闭环传递函数的零点;pi是q轴闭环传递函数的极点;N、M分别为q轴闭环传递函数零点和极点的个数;Δi cq_ref(s)为q轴闭环回路的输入参考电流;Δi cq(s)为q轴闭环回路的输出电流;G icq_ol_dr(s)为q轴开环传递函数;s表示拉氏变量。
如图4所示,DSTATCOM在使用电压下垂控制调节PCC点电压时,d轴和q轴的电流控制之间会通过下垂系数引入一条新的回路,此时q轴的闭环开环传递函数和闭环传递函数为:
上式中新加入了-KvqGicq_vgd(s)Gicq_ol(s)和-KvqGi(s)Gq_pll(s)Gvgq_vgd(s)两项,其中Gicq_ol(s)为未加入电压下垂控制时q轴开环传递函数;Gi(s)为电流环控制函数;Gq_pll是q轴控制中Δvcq_pll(s)到Δvcq(s)的闭环传递函数,可以表示为:
其中,Gd(s)是时间延迟函数,Gpll(s)为锁相环传递函数。
Gicq_vgd(s)是Δicq(s)到Δvgq(s)的传递函数;Gvcq_vgd(s)是Δvcq(s)到Δvgq(s)的传递函数,Gicq_vgd(s)和Gvcq_vgd(s)可以分别表示为:
分析发现这条额外的回路主要受电压下垂系数Kvq和电网电感与滤波电感的比值影响。仿真发现电压下垂系数Kvq和电网电感Lg的增大都会导致闭环传递函数的极点右移,从而引起DSTATCOM并网不稳定。
因此,本实施例的所述根据输入的Kvq和Lg判断G(s)的主导极点是否出现在右半平面,若是,则确定系统失稳,包括:通过仿真判断电压下垂系数Kvq和电网电感Lg的增大是否导致闭环传递函数的极点右移,若是,则确定系统失稳。根据上述步骤S3中电压下垂系数Kvq和Lg的增大都会导致闭环传递函数的极点右移,可以得出Kvq和Lg影响q轴闭环传递函数的极点分布,其中主要影响系统稳定性的主导极点为:
其中,p1、p2分别为两个主导极点;j表示虚数单位,a、b分别为p1的实部和虚部分量,且a、b均可表示为均为Kvq与Lg的函数;Kvq表示所述电压下垂控制系数;Lg表示所述电网阻抗。
根据上述步骤影响系统稳定性的主导极点发现判断系统稳定性状态,可根据所实际输入的Kvq和Lg判断,具体方法为:若主导极点的实部a=a(Kvq,Lg)<0时,此时主导极点位于左半平面,系统稳定;若主导极点的实部a=a(Kvq,Lg)=0时,此时主导极点位于虚轴上,系统处于失稳边缘;若主导极点的实部a=a(Kvq,Lg)>0时,此时主导极点位于右半平面,系统失稳。
根据上述步骤可知,随着Kvq增大,系统会失稳,因此可以通过减少Kvq的大小系统重新到达稳定,但这种方式会降低并网系统的电压调节能力,因此一般不对Kvq进行更改。
所以,如图5所示,一种提高系统稳定性和调压能力的方法是降低电网电感与滤波电感的比值,可以通过在Lc与Lg之间串联一个电感Ld来实现。此时逆变器与理想电网两侧的电流和电压的关系为:
其中,Δvcdq(s)、Δvdq(s)和Δicdq(s)分别为逆变器侧输出电压vcabc、理想电压源vcabc和逆变器侧电流icabc基于abc/dq变换得到的三相电压变化量。进而,加入Ld后并网点的阻抗变化为:
此外,在加入电感Ld,使G(s)右半平面的极点回归左半平面后,此时系统闭环传递函数的主导极点实部的表达式为:
其中,a′为加入电感Ld后系统闭环传递函数的主导极点实部。
此外,根据加入的实体电感具有安装难度大、存在微分项等缺点,本发明设计一种新型的虚拟电感控制方案,参考以下步骤:
步骤1:用小信号模型表示加入实体电感后达到系统稳定后并网点阻抗的变化。
加入实体电感前并网点的阻抗:
加入实体电感后并网点的阻抗:
步骤2:在没有加入实体电感的原电路的反馈通道引入反馈通道函数H(s),通过这种方式来获得与加入实体电感一样的效果。将加入实体电感的闭环传递函数和引入反馈通道函数H(s)的闭环传递函数等效,可表达为:
其中,Gi(s)为电流环控制函数;Gd(s)为时间延迟控制函数。
步骤3:将步骤2的等式求解,可以得出H(s),H(s)由两部分组成,一部分是没有加入电感前系统原有的,另一部分是加入电感后所附带的,分别可由I和II表示
其中,Δicd_ref(s)为d轴闭环回路的输入参考电流;Δicd(s)为d轴闭环回路的输出电流,如图3所示;Δicd_err(s)为闭环误差函数。
步骤4:保持原控制回路的反馈通道I不变,将II前移到Gd(s)后实现,II在控制端可以重新表示为:
步骤5:因为微分项在实际工程应用中不易实现,可以将Δicd(s)转化为逆变器侧电压和电网侧理想电压源表示:
其中,Δvcd(s)为逆变器电压vcabc(s)的d轴分量;Δvd(s)为电网侧理想电压vabc(s)的d轴分量;此时通道II引入的Δicd(s)Gi(s)可以表示为:
最后可以用一个虚拟电感控制系数表示为:
本发明可以通过调节Kvi的大小来调节PCC点的阻抗,从而减轻弱电网所所附带大电感Lg的影响。
经过实验验证表明,具有电压下垂控制的DSTATCOM三相电流与电压在强电网情况下是稳定的。当弱电网情况下时,三相电流开始逐渐发散,此时系统不稳定,当加入所提出的虚拟电感控制器时,系统重新稳定,证明了本发明的方案具有可行性和有效性。
综合来看,本发明揭示了弱电网条件下具有电压下垂控制的DSTATCOM失稳机理。辨识影响DSTATCOM系统稳定性的关键因素,提供了弱电网条件下DSTATCOM稳定性判定方法,本发明提出了一种基于虚拟阻抗的新型控制方法,针对性地增大DSTATCOM滤波电感值,降低DSTATCOM耦合失稳风险,提升DSTATCOM弱电网条件下工作稳定性,使DSTATCOM具有更好的工作环境适应性。
针对现有技术的不足,本发明提出了一种提高弱电网环境下DSTATCOM并网稳定性的控制方法。本发明可以有效辨别系统的稳定性情况,针对性地提高了DSTATCOM在弱电网条件下的稳定性,增加了DSTATCOM的工作范围,完善了DSTATCOM在弱电网工况下运行的理论研究。其次,该控制方法与现有的虚拟阻抗方法相比,通过将虚拟电感所附带的微分项巧妙转换为并网两侧电压的关系,进而在分母上现一个一阶积分项,有效地解决了工程上不易实现微分项的难题。最后,该方法在控制端实现,该方法具有无硬件成本、不增加系统额外体积、易于调节等优点。
参照图6,本发明实施例提供了一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制装置,包括:
第一控制单元,用于设置DSTATCOM主电路,设置控制系统的电压下垂系数和电网阻抗;
第二控制单元,用于获取逆变器侧电流,并确定为dq轴电流控制的反馈量;
第三控制单元,用于建立所述dq轴电流控制间的第一闭环传递函数;
第四控制单元,用于确定所述第一闭环传递函数中关于控制系统稳定性的主导极点;
第五控制单元,用于根据所述电压下垂系数和电网阻抗判断所述第一闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面;
第六控制单元,用于若所述第一闭环传递函数的主导极点出现在右半平面,则确定控制系统失稳;在逆变器侧滤波电感和所述电网阻抗间加入稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节所述稳定调节电感的大小,使所述第一闭环传递函数右半平面的主导极点回归左半平面。
本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序,该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令,处理器执行该计算机指令,使得该计算机设备执行图1所示的方法。
在一些可选择的实施例中,在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如,取决于所涉及的功能/操作,连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外,在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供,目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的,其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。
此外,虽然在功能性模块的背景下描述了本发明,但应当理解的是,除非另有相反说明,所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中,或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是,有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说,考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下,在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此,本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是,所公开的特定概念仅仅是说明性的,并不意在限制本发明的范围,本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤,例如,可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表,可以具体实现在任何计算机可读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解,本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明,但本发明并不限于所述实施例,熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本发明权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法,其特征在于,包括:
设置DSTATCOM主电路,设置控制系统的电压下垂系数和电网阻抗;
获取逆变器侧电流,并确定为dq轴电流控制的反馈量;
建立所述dq轴电流控制间的第一闭环传递函数;
确定所述第一闭环传递函数中关于控制系统稳定性的主导极点;
根据所述电压下垂系数和电网阻抗判断所述第一闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面;
若是,则确定控制系统失稳;在逆变器侧滤波电感和所述电网阻抗间加入稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节所述稳定调节电感的大小,使所述第一闭环传递函数右半平面的主导极点回归左半平面。
2.根据权利要求1所述的一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取电压下垂控制的输入量,并结合虚拟电感控制器调节所述控制系统的稳定性。
3.根据权利要求2所述的一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
根据所述逆变器侧电流反馈的控制传递模型,确定所述DSTATCOM主电路的参数和控制端的参数;
根据所述DSTATCOM主电路的参数和控制端的参数确定所述DSTATCOM主电路的等效电流控制的小信号传递模型,得到所述小信号传递模型的第二闭环传递函数。
5.根据权利要求1所述的一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制方法,其特征在于,所述根据所述电压下垂系数和电网阻抗判断所述闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面,包括:
通过所述第一闭环传递函数的零极点分布图判断所述电压下垂系数和电网阻抗的增大是否导致所述第一闭环传递函数的主导极点右移到右半平面。
8.一种弱电网下DSTATCOM的有源阻尼控制装置,其特征在于,包括:
第一控制单元,用于设置DSTATCOM主电路,设置控制系统的电压下垂系数和电网阻抗;
第二控制单元,用于获取逆变器侧电流,并确定为dq轴电流控制的反馈量;
第三控制单元,用于建立所述dq轴电流控制间的第一闭环传递函数;
第四控制单元,用于确定所述第一闭环传递函数中关于控制系统稳定性的主导极点;
第五控制单元,用于根据所述电压下垂系数和电网阻抗判断所述第一闭环传递函数的主导极点是否出现在右半平面;
第六控制单元,用于若所述第一闭环传递函数的主导极点出现在右半平面,则确定控制系统失稳;在逆变器侧滤波电感和所述电网阻抗间加入稳定调节电感,通过虚拟控制系数调节所述稳定调节电感的大小,使所述第一闭环传递函数右半平面的主导极点回归左半平面。
9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器以及存储器;
所述存储器用于存储程序;
所述处理器执行所述程序实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述存储介质存储有程序,所述程序被处理器执行实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。
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