[发明专利]一种实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法及系统

权利要求书

1.一种实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法，用于控制直流变压器，所述直流变压器包括多个输入串联、输出并联的DAB模块，其特征在于，方法包括：

S1，基于各DAB模块的输入电压、传输功率以及所述直流变压器的输出电压确定小信号模型的矩阵表达式；

S2，将所述矩阵表达式中的系数矩阵转换为对角矩阵与转换矩阵的乘积，以将各DAB模块的输入电压以及所述输出电压的控制进行解耦；

S3，对所述直流变压器进行输出稳压控制，并输出第一传输功率中间量，分别根据各DAB模块的输入电压测量值对各DAB模块进行输入均压控制，并输出各DAB模块对应的第二传输功率中间量；

S4，计算令任一DAB模块的电流应力最小且传输功率为标幺化传输功率时所述任一DAB模块的最优桥内移相角和最优桥间移相角，所述标幺化传输功率为所述第一传输功率中间量与第二传输功率中间量的差值，重复所述计算以得到每一DAB模块的最优桥内移相角和最优桥间移相角；

S5，控制各DAB模块的桥内移相角和桥间移相角分别等于其最优桥内移相角和最优桥间移相角。

2.如权利要求1所述的实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法，其特征在于，所述小信号模型的矩阵表达式为：

其中，为第j个DAB模块的输入电压的扰动量，j＝1,2,…,N，N为直流变压器中DAB模块的个数，为输出电压的扰动量，为第j个DAB模块的传输功率的扰动量，H(s)为所述系数矩阵，A(s)为第一系数，B(s)为第二系数。

3.如权利要求2所述的实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法，其特征在于，转换后所述系数矩阵H(s)为：

其中，Y(s)为转换矩阵。

4.如权利要求3所述的实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法，其特征在于，解耦后的矩阵表达式为：

其中，为第j个DAB模块对应的第二传输功率中间量的扰动量，为第一传输功率中间量的扰动量。

5.如权利要求1所述的实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法，其特征在于，所述S3中输出稳压控制包括：根据所述直流变压器的输出电压参考值与输出电压测量值之间的差值进行输出稳压控制。

6.如权利要求1所述的实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法，其特征在于，所述S3中输入均压控制包括：分别根据输入电压均值与各DAB模块的输入电压测量值之间的差值对各DAB模块进行输入均压控制。

7.如权利要求1-6任一项所述的实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法，其特征在于，所述S3中根据所述直流变压器中前N-1个DAB模块中各DAB模块的输入电压测量值对各DAB模块进行输入均压控制；

所述S4中第N个DAB模块的标幺化传输功率为所述第一传输功率中间量与前N-1个DAB模块对应的第二传输功率中间量之和。

8.如权利要求1所述的实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法，其特征在于，传输功率与桥内移相角和桥间移相角之间的关系为：

其中，p为所述传输功率，d₁为所述桥内移相角，d₂为所述桥间移相角。

9.一种实现电流应力优化及多目标解耦的控制系统，用于控制直流变压器，所述直流变压器包括多个输入串联、输出并联的DAB模块，其特征在于，所述控制系统用于执行如权利要求1-8任一项所述的实现电流应力优化及多目标解耦的控制方法。