A superconducting magnetic energy storage voltage control method based on internal model robust control is proposed. The difference between reference voltage signal in alpha-beta coordinate system and actual voltage signal is used as input signal of internal model robust controller, and reference voltage signal in alpha-beta coordinate system is used as input signal of feedforward compensator. After the internal model robust controller and the feed-forward compensator, the output signals are added together, and the control input instructions of the superconducting magnetic energy storage inverters are obtained by inverse transformation of alpha beta ABC coordinates and PWM modulation. In this control method, the internal model control can improve the harmonic suppression ability of the output voltage of superconducting magnetic energy storage, and the robust control can improve the anti-interference ability of the output voltage of superconducting magnetic energy storage. In response to the sudden increase of load, the system under this voltage control method can show strong robust stability and good dynamic tracking characteristics.
【技术实现步骤摘要】
一种基于内模鲁棒控制的超导磁储能电压控制方法
本专利技术属于超导磁储能系统领域,特别涉及一种基于内模鲁棒控制的超导磁储能电压控制方法。
技术介绍
可再生能源组成的分布式发电具有较高的能源利用率、较小的环境污染以及灵活的发电方式的特点,逐渐成为传统集中式发电的有效补充,并得到了大力的推广。分布式发电多以微电网的结构形式出现。为了协调各分布式电源的出力,削弱分布式电源的随机性、波动性和间歇性对电网稳定造成的不利影响,微电网中通常会配置一定容量的电力储能装置。超导磁储能装置(SuperconductingMagneticEnergyStorage,简称SMES)是将能量以电磁能的形式储存在超导线圈中的一种快速、高效的储能装置。与其他储能装置相比具有储能量大、转换效率高、响应迅速等优点,能够在较短时间内平抑系统的振荡,稳定系统的电压,使得系统的稳定性显著增强,其在微电网中具有较好的应用前景。经对现有超导磁储能电压控制研究文献的检索发现,PowerFlowStabilizationandControlofMicrogridwithWindGenerationbySuperconductingMagneticEnergyStorage,(M.G.MolinaandP.E.Mercado,“PowerFlowStabilizationandControlofMicrogridwithWindGenerationbySuperconductingMagneticEnergyStorage”.IEEETransactionsonPowerElectronics,vol.26 ...
【技术保护点】
1.一种基于内模鲁棒控制的超导磁储能电压控制方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:将给定参考电压信号(Vref)与实际电压信号(Vabc)通过Clark变换从abc静止坐标系变换到两相静止αβ坐标系下,得到αβ坐标系下的参考电压信号(Vαref、Vβref)和实际电压信号(Vα、Vβ);步骤2:将αβ坐标系下的参考电压信号(Vαref和Vβref)分别与实际电压信号(Vα、Vβ)比较,其差值作为内模鲁棒控制器的输入信号;步骤3:将αβ坐标系下的参考电压信号(Vαref和Vβref)作为前馈补偿器的输入信号;步骤4:将内模鲁棒控制器的输出信号(VKα、VKβ)和前馈补偿器的输出信号(VFα、VFβ)相加后,得到控制电压信号
【技术特征摘要】
1.一种基于内模鲁棒控制的超导磁储能电压控制方法,其特征在于包括以下步骤:步骤1:将给定参考电压信号(Vref)与实际电压信号(Vabc)通过Clark变换从abc静止坐标系变换到两相静止αβ坐标系下,得到αβ坐标系下的参考电压信号(Vαref、Vβref)和实际电压信号(Vα、Vβ);步骤2:将αβ坐标系下的参考电压信号(Vαref和Vβref)分别与实际电压信号(Vα、Vβ)比较,其差值作为内模鲁棒控制器的输入信号;步骤3:将αβ坐标系下的参考电压信号(Vαref和Vβref)作为前馈补偿器的输入信号;步骤4:将内模鲁棒控制器的输出信号(VKα、VKβ)和前馈补偿器的输出信号(VFα、VFβ)相加后,得到控制电压信号和再经过αβ-abc坐标反变换得到abc坐标系下的控制电压信号和通过PWM调制得到超导磁储能逆变器控制输入指令,从而实现对超导磁储能输出电压的控制。2.根据权利要求1所述一种基于内模鲁棒控制的超导磁储能电压控制方法,其特征在于:所述步骤1中的Clark变换,从abc静止坐标系变换到两相静止αβ坐标系,有:其中,Vαref、Vβref和Vα、Vβ分别为参考电压和实际电压在α轴和β轴上的分量,Varef、Vbref、Vcref和Va、Vb、Vc分别为参考电压和实际电压信号在abc坐标系下a轴、b轴和c轴上的分量。3.根据权利要求...
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