[发明专利]基于重复控制与状态反馈的电力弹簧电压控制方法

权利要求书

1.一种基于重复控制与状态反馈的电力弹簧电压控制方法，其特征在于，所述电力弹簧包含双向直流电源v_dc、单相电压源型逆变器模块、LC低通滤波器；双向直流电源v_dc连接于单相电压源型逆变器模块的直流端，LC低通滤波器连接于单相电压源型逆变器模块的交流端；

所述电力弹簧通过滤波电容C与非关键负载Z_NC串联，再与关键负载Z_C并联，后经线路阻抗Z₁与电网相连；由旁路开关S控制电力弹簧的投切；单相电压源型逆变器模块的交流侧一端连接LC低通滤波器中电感L的一端；电感L的另一端与电容C的一端相连，同时与关键负载Z_C的一端相连；电容C的另一端与非关键负载Z_NC的一端相连，同时与单相电压源型逆变器模块的交流侧的另一输出端相连；非关键负载Z_NC的另一端接地；电网与线路阻抗Z₁串联后连接到关键负载的一端，电网另一端接地；

所述电力弹簧电压控制方法包含δ控制、状态反馈及重复控制；δ控制通过检测电网电压信息计算公共连接点给定正弦参考电压信号；状态反馈通过检测状态变量的实时信息，利用极点配置重新配置系统主导极点，增加阻尼系数，提升系统暂态响应速度；重复控制通过实时检测关键负载电压与δ控制的给定参考信息做比较，不断修正控制量，提高公共连接点电压波形质量。

2.根据权利要求1所述的基于重复控制与状态反馈的电力弹簧电压控制方法，其特征在于，包括步骤：

(1)采集电网电压信号v_G，通过δ控制计算公共连接点参考电压信号v_{s_ref}；

(2)采集公共连接点电压信号v_s与参考电压信号v_{s_ref}作差得到误差信号e，经重复控制器以及补偿器得到控制信号u，将参考电压信号v_{s_ref}加到控制信号u得到重复控制器的输出u_r；

(3)采集系统状态变量电网侧电流i、公共连接点电压信号v_s和逆变器交流侧输出电流i_L的实时信息，通过状态反馈矩阵重新配置系统极点，得到逆变器控制信号v_i，再经限幅作为SPWM调制波v_{i_ref}；

(4)将SPWM调制波v_{i_ref}与三角载波比较，得到逆变器模块的第一至第四开关管的驱动信号，控制逆变器模块的交流输出端输出电压的基波分量与电力弹簧电压相量v_ES相位相同的交流电压。

3.根据权利要求2所述的基于重复控制与状态反馈的电力弹簧电压控制方法，其特征在于，所述步骤(1)，采集电网电压信号，依托于电路参数和控制目标，通过相量图计算公共连接点的参考电压信号。

4.根据权利要求2所述的基于重复控制与状态反馈的电力弹簧电压控制方法，其特征在于，所述步骤(3)，采集系统状态变量i、v_s和i_L的实时信息，通过配置状态反馈矩阵，重新配置系统极点，将三阶系统降阶为二阶系统，同时增加阻尼系数。