[发明专利]三相逆变器电能质量优化容错控制方法、装置及终端

说明书

本发明适用于电网控制技术领域，提供了一种三相逆变器电能质量优化容错控制方法、装置及终端，该方法包括：建立三相逆变器的拓扑结构图，基于拓扑结构图建立控制对象的状态空间数学模型；控制对象包括三相逆变器中的LC滤波器；基于状态空间数学模型建立扰动残差生成器模型，基于扰动残差生成器模型对三相逆变器进行动态补偿；基于容错控制策略构建三相逆变器动态补偿后的逆变器控制模型；基于梯度下降优化算法和逆变器控制，对电能质量进行优化控制。本发明提供的三相逆变器电能质量优化容错控制方法，能够基于容错控制的方式，改善三相逆变器的电能质量。

技术领域

本发明属于微电网控制技术领域，尤其涉及一种三相逆变器电能质量优化容错控制方法、装置及终端。

背景技术

随着技术的进步，传统的电力系统逐渐发展为具有现代电力电子科技的电力系统。其中，分布式电源、储能装置、负荷以及各种控制系统可以构成微型电网，这些微型电网既可以与大电网连接，也可以独立运行。微电网的应用场景，对微电网自身提出了灵活可控、弹性坚强的要求，也对其安全可靠性带来巨大挑战。

微电网包括直流、交流及混合型三种，其中直流微电网的能量损耗少、效率高，且无需考虑相位及频率等问题，可以减轻控制负担。但由于实际运用中，交流负荷仍占大多数，因此交流微电网的运用最为广泛。

针对交流微电网的运行，国际电工委员会自二十世纪九十年代以来，对母线电压偏差、波动和闪变、三相电压不平衡、谐波扰动等情况建立了多项国际标准，为电能质量的治理提供了发展契机。当微电网并网时，大电网可以稳定其电压和频率，即微电网的抗扰能力较强。而当微电网运行在孤岛模式下时，其交流母线电压由众多微源共同支撑，这些微源主要通过双向AC/DC和DC/DC换流器进行控制。由于分布式微源出力的不确定性、负载投切以及微电网系统自身低惯量的特点，母线电压易受到影响。在此情况下，通过AC/DC变换器进行合理的控制来维持孤岛母线电压稳定已经逐渐成为关键性的问题。

在工业实践中，PID控制应用广泛，然而其闭环稳定性差，控制对象的稳定域难以在线确定，限值其控制性能，在各种扰动出现的情况下难以获得理想的动态特性。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种三相逆变器电能质量优化容错控制方法、装置及终端，能够实现逆变器的优化控制，改善电能质量。

本发明实施例的第一方面提供了一种三相逆变器电能质量优化容错控制方法，包括：

建立三相逆变器的拓扑结构图，基于所述拓扑结构图建立控制对象的状态空间数学模型；所述控制对象包括所述三相逆变器中的LC滤波器；

基于所述状态空间数学模型建立扰动残差生成器模型，基于所述扰动残差生成器模型对所述三相逆变器进行动态补偿；

基于容错控制策略构建所述三相逆变器动态补偿后的逆变器控制模型；

基于梯度下降优化算法和所述逆变器控制模型，对电能质量进行优化控制。

本发明实施例的第二方面提供了一种三相逆变器电能质量优化容错控制装置，包括：

状态空间数学模型构建模块，用于建立三相逆变器的拓扑结构图，基于所述拓扑结构图建立控制对象的状态空间数学模型；所述控制对象包括所述三相逆变器中的LC滤波器；

扰动残差生成器模型构建模块，用于基于所述状态空间数学模型建立扰动残差生成器模型，基于所述扰动残差生成器模型对所述三相逆变器进行动态补偿；

逆变器控制模型构建模块，用于基于容错控制策略构建所述三相逆变器动态补偿后的逆变器控制模型；

优化控制模块，用于基于梯度下降算法和所述逆变器控制模型，对电能质量进行优化控制。