[发明专利]一种考虑通信时延的主从交流微电网的状态空间建模方法

权利要求书

1.一种考虑通信时延的主从交流微电网的状态空间建模方法，其特征在于，由多个储能变流器组成主从控制的并联交流微电网结构，各个储能变流器直流侧独立连接至电池单元，交流侧经过LCL滤波器连接至公共耦合点，再经隔离变压器共同为负荷供电，电压电流控制器实现多个储能变流器的协调启动、停机和保护，包括以下步骤：

S1：建立dq坐标系下的主机状态空间模型，将一台储能变流器选为主机，由中央控制器采用恒压恒频控制以建立和维持微电网系统的电压和频率；

S2：建立dq坐标系下的从机状态空间模型，由其余储能变流器作为从机，由中央控制器通过锁相环获取微电网电压的幅值和相位，并通过低带宽通信实时获取主机输出电流作为参考，进行电流源型控制，实现主从机功率均分；

S3：建立dq坐标系下的负载状态空间模型；

S4：建立独立交流微电网状态空间模型；

所述LCL滤波器的状态空间模型为：

其中，u_{inv_dq}为变流器端口电压在dq轴的分量，u_{PCC_dq}为PCC电压在dq轴的分量；

采用零阶保持器进行低带宽通信时延，并进行二阶Pade逼近，为：

其中，T_LBC表示低带宽通信周期，将上述传递式转换为状态空间能控标准模型，为：

其中，x_LBC、u_LBC和y_LBC分别表示低带宽通信延迟的状态变量、输入变量和输出变量。

2.根据权利要求1所述的一种考虑通信时延的主从交流微电网的状态空间建模方法，其特征在于，电压电流控制器的状态空间模型为：

其中，x_{u_dq}表示主机dq轴电压外环的积分器输出，x_{i_dq}表示主机dq轴电流内环的积分器输出。

3.根据权利要求2所述的一种考虑通信时延的主从交流微电网的状态空间建模方法，其特征在于，采样与调制延时的主机状态空间模型为：

其中T_s表示开关周期，为一阶滞后环节1/(1.5T_s+1)。

4.根据权利要求3所述的一种考虑通信时延的主从交流微电网的状态空间建模方法，其特征在于，选取状态变量x_master＝[i_{L1_d},i_{L1_q},u_{C_d},u_{C_q},i_{L2_d},i_{L2_q},x_{u_d},x_{u_q},x_{i_d},x_{i_q},u_{inv_d},u_{inv_q}]^T，输入变量u_master＝[u_{PCC_d},u_{PCC_q},u_{d_ref},u_{q_ref}]，主机的状态空间模型为：