[发明专利]一种基于级联广义积分器的电力弹簧多功能化控制方法

权利要求书

1.一种基于级联广义积分器的电力弹簧多功能化控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)实时采集公共连接点PCC处的电压信号u_S、关键负载的电流信号i_C、电力弹簧的输出电压信号u_ES以及电力弹簧内部电感电流信号i_L；

2)电压外环控制，其中将电压信号u_S的有效值U_S与给定的电压参考值U_{S_ref}作差，差值经过比例积分控制器，其输出为电力弹簧的基波有功电流参考值I_ES1p；

3)将电压信号u_S通过锁相环后得到PCC电压的角频率ω；将角频率ω和关键负载的电流信号i_C输入到基于级联广义积分器CGI构成的正交信号发生器CGI-OSG中，得到幅值相同、相互正交的电流信号i_C1α和i_C1β；

4)将三个电流信号i_C1α、i_C1β、i_C和电流参考值I_ES1p输入电流控制模块，形成电力弹簧的电流参考信号i_{ES_ref}；所述电流控制模块是将幅值相同、相互正交的电流信号i_C1α和i_C1β进行dq变换，分别形成电流信号I_C1p和I_C1q，变换公式如下：

式中，C为变换矩阵，表示为：

式中，ω为PCC电压的角频率；t为时间；将电流信号I_C1p与电力弹簧的基波有功电流参考值I_ES1p作差，形成电网输入有功电流的参考值I_S1p；将电流信号I_C1p经过比例控制器k_Q后形成电网输入无功电流的参考值I_S1q，之后将I_S1q与I_S1p进行dq反变换，形成电网输入电流参考信号i_{S_ref}，变换公式如下：

式中，i_S1α为电网输入电流i_S的基波部分，i_S1β为虚拟电流i_Sβ的基波部分，C^-1为变换矩阵，表示为：

将电流信号i_C与i_{S_ref}作差后形成电力弹簧的电流参考信号i_{ES_ref}；

5)将参考信号i_{ES_ref}和电压信号u_S输入电压控制模块，形成电力弹簧的电压参考信号u_{ES_ref}；

6)电压内环控制，将电压参考信号u_{ES_ref}与实际采样的电力弹簧的输出电压信号u_ES作差，差值经过谐波跟踪控制器MQPR，形成电力弹簧内部的电感电流参考信号i_{L_ref}；

7)电流内环控制，其中将i_{L_ref}与实际采样的电力弹簧内部电感电流信号i_L作差，差值经过内环电流控制器k_C，并经过限幅器后形成调制波信号；

8)将调制波信号与三角载波信号进行比较，得到电力弹簧开关管的驱动信号。

2.根据权利要求1所述的基于级联广义积分器的电力弹簧多功能化控制方法，其特征在于，步骤2)中，所述比例积分控制器的传递函数G_pi(s)为：

比例积分控制器的输出为：

式中，s代表传递函数，k_p为比例参数；k_i为积分参数；e为PCC电压参考值和其有效值之间的误差值。