【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于變換器模型預(yù)測控制，尤其涉及一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、本部分的陳述僅僅是提供了與本專利技術(shù)相關(guān)的
技術(shù)介紹
信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。
2、儲能設(shè)備與直流母線間的能量交換需通過多端口雙向變流器實現(xiàn)。多有源橋串聯(lián)諧振變換器儲能電感電流正弦度高，變壓器無直流偏磁，與傳統(tǒng)多有源橋(multiactivebridge,mab)變換器相比具有更廣闊的應(yīng)用前景。單端口比例積分控制下任意端口電壓或功率波動都會通過變壓器耦合至其他端口，對其他端口的電能質(zhì)量和變換器的穩(wěn)定運行產(chǎn)生不利影響。
3、傳統(tǒng)基于逆矩陣變換的解耦控制策略解耦代價高，計算過程復(fù)雜，且隨著端口數(shù)量的增多，運算時間指數(shù)級增加。
4、現(xiàn)有文獻(xiàn)將負(fù)載類型劃分為電阻負(fù)載和電池負(fù)載，并利用擴張狀態(tài)觀測器對端口間耦合導(dǎo)致的干擾進(jìn)行觀測，采用線性自抗擾控制對干擾進(jìn)行抑制，有效提升了系統(tǒng)動態(tài)性能，但該方法依賴變換器小信號模型，當(dāng)實際工況偏離預(yù)設(shè)工況較大時，系統(tǒng)動態(tài)性能受限。
5、現(xiàn)有多端口諧振變換器解耦控制策略亦或計算負(fù)擔(dān)重，亦或動態(tài)性能差，且大多優(yōu)化算法基于mab變換器拓?fù)洌r有文獻(xiàn)對多有源橋變換器(如sr-mab變換器)詳細(xì)分析。模型預(yù)測控制作為一種非線性控制算法，具有動態(tài)響應(yīng)快、易于實現(xiàn)多目標(biāo)優(yōu)化的優(yōu)勢，能夠?qū)崿F(xiàn)端口電壓或功率的快速動態(tài)響應(yīng)，減小端口間的干擾。但模型預(yù)測控制高度依賴預(yù)測模型參數(shù)精度，諧振式變換器狀態(tài)空間矩陣維數(shù)較高，難以求解精確時域模型，而基于基波分析法的建模準(zhǔn)確度較低，使得模型預(yù)
6、綜上，目前的多有源橋變換器的模型預(yù)測中，各端口之間的耦合造成后續(xù)解耦計算復(fù)雜，或動態(tài)性能差的問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供了一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法及系統(tǒng)，本專利技術(shù)方法能夠大幅提升系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度，有效降低了端口間功率的耦合，本專利技術(shù)控制策略下各端口控制目標(biāo)僅與該端口控制量相關(guān)，易于實現(xiàn)模塊化拓展。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的第一個方面提供一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，包括：
3、對多有源橋變換器進(jìn)行建模分析，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關(guān)系，構(gòu)建多有源橋變換器各端口的偏差模型；
4、獲取多有源橋變換器各端口當(dāng)前時刻的輸出電壓和輸出電流；
5、采用遞歸最小二乘算法，基于各端口當(dāng)前時刻的輸出電壓和輸出電流，對所述偏差模型中的線性化控制增益進(jìn)行估計；
6、根據(jù)估計結(jié)果，通過所述偏差模型計算各個端口當(dāng)前時刻的最優(yōu)移相控制量；
7、基于各個端口當(dāng)前時刻的最優(yōu)移相控制量，對多有源橋變換器各個端口進(jìn)行移相調(diào)制。
8、本專利技術(shù)的第二個方面提供一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制系統(tǒng)，包括：
9、模型構(gòu)建模塊，用于對多有源橋變換器進(jìn)行建模分析，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關(guān)系，構(gòu)建多有源橋變換器各端口的偏差模型；
10、獲取模塊，用于獲取多有源橋變換器各端口當(dāng)前時刻的輸出電壓和輸出電流；
11、估計模塊，用于采用遞歸最小二乘算法，基于各端口當(dāng)前時刻的輸出電壓和輸出電流，對所述偏差模型中的線性化控制增益進(jìn)行估計；
12、計算模塊，用于根據(jù)估計結(jié)果，通過所述偏差模型計算各個端口當(dāng)前時刻的最優(yōu)移相控制量；
13、控制模塊，用于基于各個端口當(dāng)前時刻的最優(yōu)移相控制量，對多有源橋變換器各個端口進(jìn)行移相調(diào)制。
14、本專利技術(shù)的第三個方面提供一種計算機設(shè)備，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機器可讀指令，當(dāng)計算機設(shè)備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時執(zhí)行一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法。
15、本專利技術(shù)的第四個方面提供一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法。
16、以上一個或多個技術(shù)方案存在以下有益效果：
17、在本專利技術(shù)中，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關(guān)系，對多有源橋變換器進(jìn)行建模分析，得到各端口的偏差模型；采用遞歸最小二乘算法對偏差模型中的線性化控制增益進(jìn)行估計，基于估計結(jié)果代入偏差模型中，求解得到各個端口當(dāng)前時刻的最優(yōu)移相控制量，進(jìn)而對各個端口進(jìn)行移相調(diào)制；本專利技術(shù)方法能夠大幅提升系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度，實現(xiàn)了各端口間功率解耦，且該控制策略下各端口控制目標(biāo)僅與該端口控制量相關(guān)，易于實現(xiàn)模塊化拓展。
18、本專利技術(shù)附加方面的優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本專利技術(shù)的實踐了解到。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關(guān)系，構(gòu)建多有源橋變換器各端口的偏差模型，具體包括：
3.如權(quán)利要求2所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，對不同負(fù)載的輸出電壓偏差的構(gòu)建，具體為：
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，多有源橋變換器各端口的輸出傳輸功率采用基波分析法進(jìn)行近似計算。
5.如權(quán)利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，采用遞歸最小二乘算法，基于各端口當(dāng)前時刻的輸出電壓和輸出電流，對所述偏差模型中的線性化控制增益進(jìn)行估計，具體為：
6.如權(quán)利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，將多有源橋變換器負(fù)載分為電阻性負(fù)載和電池負(fù)載，電阻性負(fù)載以輸出電壓為控制目標(biāo)，電池負(fù)載以充放電電流大小為控制目標(biāo)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制
8.一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制系統(tǒng)，其特征在于，包括：
9.一種計算機設(shè)備，其特征在于，包括：處理器、存儲器和總線，所述存儲器存儲有所述處理器可執(zhí)行的機器可讀指令，當(dāng)計算機設(shè)備運行時，所述處理器與所述存儲器之間通過總線通信，所述機器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任一項所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法。
10.一種計算機可讀存儲介質(zhì)，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質(zhì)上存儲有計算機程序，所述計算機程序被處理器運行時執(zhí)行如權(quán)利要求1至7任一項所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，基于各端口輸出傳輸功率分別與其他端口間傳輸功率之間的關(guān)系，構(gòu)建多有源橋變換器各端口的偏差模型，具體包括：
3.如權(quán)利要求2所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，對不同負(fù)載的輸出電壓偏差的構(gòu)建，具體為：
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，多有源橋變換器各端口的輸出傳輸功率采用基波分析法進(jìn)行近似計算。
5.如權(quán)利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控制方法，其特征在于，采用遞歸最小二乘算法，基于各端口當(dāng)前時刻的輸出電壓和輸出電流，對所述偏差模型中的線性化控制增益進(jìn)行估計，具體為：
6.如權(quán)利要求1所述的一種多有源橋變換器的模型預(yù)測控...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：許永剛，劉朝章，魏峰，李中原，王波，程中華，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)山東省電力公司應(yīng)急管理中心，
類型：發(fā)明
國別省市：
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