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【技术实现步骤摘要】
本申请实施例涉及三相逆变器离网供电,尤其涉及一种三相逆变器离网状态下的自动快速响应方法及系统。
技术介绍
1、三相逆变器在离网(孤岛)状态下运行时,由于缺乏电网的支持,面临负载变化时的稳定性和响应速度的挑战。现有技术中,逆变器在离网状态下往往难以快速适应负载突变,导致输出波动,影响供电质量。例如,当离网系统中的负载突然增加时,逆变器可能无法即时调整输出,造成电压和频率的短期不稳定,对敏感设备造成损害。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种三相逆变器离网状态下的自动快速响应方法及系统,以优化三相逆变器在无电网支持情况下的性能,使其即使在负载快速变化时也能保持稳定输出,提高其供电质量和系统可靠性。
2、第一方面,本申请实施例提供了一种三相逆变器离网状态下的自动快速响应方法,所述方法包括以下步骤:
3、在负载运行过程中,实时监测三相逆变器的输出控制参数,并基于检测到的所述输出控制参数识别负载的突变情况,所述输出控制参数包括输出电流、输出电压、输出功率、频率中的任意至少一种;
4、响应于所述突变情况,确定负载的变化类型并根据所述变化类型和当前运行状态动态调整所述输出控制参数,使其维持在预设的稳定范围;
5、根据所述输出控制参数的当前和历史变化数据,预测在下一个预设的时间段内所述输出控制参数是否可能产生振荡,若是,则通过增量控制模型产生一个用于抑制所述振荡的控制增量,将所述输出控制参数调整至预设的稳定范围。
6、在一些可能的实施方
7、 式(1);
8、 式(2);
9、其中,和分别代表时间的输出功率和频率调整量,和是电流环的比例和积分增益,和是电压环的比例和积分增益,和分别代表时间的电流和电压变化量。
10、在一些可能的实施方式中,所述确定负载的变化类型并根据所述变化类型和当前运行状态动态调整所述输出控制参数具体包括:
11、检测到所述输出控制参数变化值超过了预设的阈值,则判定为负载发生了突变,对所述负载变化进行类型分析,区分其属于突增、突减还是缓慢变化;
12、若所述负载变化类型为突增,则根据所述自适应控制模型计算出的动态调整量增加逆变器pwm控制信号的占空比,使其输出功率增加到与负载变化匹配的范围;
13、若所述负载变化类型为突减,则根据所述自适应控制模型计算出的动态调整量减少逆变器pwm控制信号的占空比,使其输出功率减少至于负载变化匹配的范围;
14、若所述负载变化类型为缓慢变化,则根据所述自适应控制模型计算出的动态调整量对逆变器pwm控制信号的占空比进行微调,使其输出功率维持在与所述负载变化匹配的范围;
15、和/或者,所述方法还包括以下步骤:
16、根据监测到的输出控制参数判定逆变器输出是否存在异常,并在规避或消除所述异常的前提下确定三相逆变器的切换时机及目标工作模式。
17、在一些可能的实施方式中,采用如下优化模型对所述自适应控制模型进行迭代优化:
18、 式(3);
19、其中,是模型参数向量,是实际输出功率,是设定输出功率,是约束条件,是惩罚因子;和/或者
20、还采用如下异常检测模型判定逆变器输出是否存在异常:
21、 式(4);
22、其中,是监测数据特征向量,是权重,是偏置,表示判断是否存在异常的决策函数。
23、在一些可能的实施方式中,采用如下预测模型预测在下一个预设的时间段内所述输出控制参数是否可能产生振荡:
24、 式(5);
25、其中,是预测的未来状态,是当前状态,是当前控制输入,和是系统状态空间模型矩阵,是预测控制矩阵,是控制增量;
26、采用如下增量控制模型产生所述控制增量:
27、式(6);
28、其中,是期望的系统状态,是权重因子,用于平衡状态跟踪和输入控制量的平滑性。
29、第二方面,本申请实施例提供了一种三相逆变器离网状态下的自动快速响应系统,所述系统包括有:
30、负载变化识别单元,用于在负载运行过程中,实时监测三相逆变器的输出控制参数,并基于检测到的所述输出控制参数识别负载的突变情况,所述输出控制参数包括输出电流、输出电压、输出功率、频率中的任意至少一种;
31、负载变化响应单元,用于响应于所述突变情况,确定负载的变化类型并根据所述变化类型和当前运行状态动态调整所述输出控制参数,使其维持在预设的稳定范围;
32、振荡预测抑制单元,用于根据所述输出控制参数的当前和历史变化数据,预测在下一个预设的时间段内所述输出控制参数是否可能产生振荡,若是,则通过增量控制模型产生一个用于抑制所述振荡的控制增量,将所述输出控制参数调整至预设的稳定范围。
33、在一些可能的实施方式中,所述负载变化响应单元采用如下自适应控制模型计算所述三相逆变器的输出控制参数的动态调整量:
34、 式(1);
35、 式(2);
36、其中,和分别代表时间的输出功率和频率调整量,和是电流环的比例和积分增益,和是电压环的比例和积分增益,和分别代表时间的电流和电压变化量。
37、在一些可能的实施方式中,所述负载变化响应单元具体包括:
38、变化类型识别单元,用于检测到所述输出控制参数变化值超过了预设的阈值,则判定为负载发生了突变,对所述负载变化进行类型分析,区分其属于突增、突减还是缓慢变化;
39、输出功率调整单元,用于若所述负载变化类型为突增,则根据所述自适应控制模型计算出的动态调整量增加逆变器pwm控制信号的占空比,使其输出功率增加到与负载变化匹配的范围;
40、若所述负载变化类型为突减,则根据所述自适应控制模型计算出的动态调整量减少逆变器pwm控制信号的占空比,使其输出功率减少至于负载变化匹配的范围;
41、若所述负载变化类型为缓慢变化,则根据所述自适应控制模型计算出的动态调整量对逆变器pwm控制信号的占空比进行微调,使其输出功率维持在与所述负载变化匹配的范围;
42、和/或者,所述系统还包括有:
43、工作模式切换单元,用于根据监测到的输出控制参数判定逆变器输出是否存在异常,并在规避或消除所述异常的前提下确定三相逆变器的切换时机及目标工作模式。
44、在一些可能的实施方式中,所述负载变化响应单元还采用如下优化模型对所述自适应控制模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三相逆变器离网状态下的自动快速响应方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用如下自适应控制模型计算所述三相逆变器的输出控制参数的动态调整量:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定负载的变化类型并根据所述变化类型和当前运行状态动态调整所述输出控制参数具体包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还采用如下优化模型对所述自适应控制模型进行迭代优化:
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,采用如下预测模型预测在下一个预设的时间段内所述输出控制参数是否可能产生振荡:
6.一种三相逆变器离网状态下的自动快速响应系统,其特征在于,所述系统包括有:
7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述负载变化响应单元采用如下自适应控制模型计算所述三相逆变器的输出控制参数的动态调整量:
8.根据权利要求7所述的系统,其特征在于,所述负载变化响应单元具体包括:
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述负载变化响应
10.根据权利要求6-9中任一项所述的系统,其特征在于,所述振荡预测抑制单元采用如下预测模型预测在下一个预设的时间段内所述输出控制参数是否可能产生振荡:
...【技术特征摘要】
1.一种三相逆变器离网状态下的自动快速响应方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,采用如下自适应控制模型计算所述三相逆变器的输出控制参数的动态调整量:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述确定负载的变化类型并根据所述变化类型和当前运行状态动态调整所述输出控制参数具体包括:
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,还采用如下优化模型对所述自适应控制模型进行迭代优化:
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,采用如下预测模型预测在下一个预设的时间段内所述输出控制参数是否可能产生振荡:
【专利技术属性】
技术研发人员:刘有志,熊芸,王春莲,
申请(专利权)人:深圳市天德普储能科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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