一种基于模糊PI和QPR的电网模拟器控制系统及其方法

文档序号:24805776发布日期:2021-04-23 16:45阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,包括依次连接的直流电源模块(1)、逆变模块(2)、滤波器(3)和负载(4),其特征在于,所述逆变模块(2)的控制端连接至控制模块(5)的输出端,所述控制模块(5)的输入端分别与滤波器(3)、负载(4)相连接,所述控制模块(5)基于电压外环模糊pi进行电压控制、基于电流内环qpr进行电流控制,以调制输出开关控制信号给逆变模块(2);所述逆变模块(2)根据开关控制信号,对直流电源模块(1)输出的直流电进行逆变,输出得到交流故障测试波形。2.根据权利要求1所述的一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,其特征在于,所述直流电源模块(1)包括与电网输出端连接的整流单元(101),所述整流单元(101)用于将电网输出端输出的三相交流电整流成直流电。3.根据权利要求1所述的一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,其特征在于,所述滤波器(3)具体为lc滤波器。4.根据权利要求3所述的一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,其特征在于,所述控制模块(5)包括电压比较单元(501)、pi控制器(502)、模糊控制器(503)、电流比较单元(504)、qpr控制器(505)和信号发生器(506),所述电压比较单元(501)分别与pi控制器(502)、模糊控制器(503)连接,所述模糊控制器(503)连接至pi控制器(502),所述pi控制器(502)通过电流比较单元(504)连接至qpr控制器(505),所述qpr控制器(505)连接至信号发生器(506),所述信号发生器(506)与逆变模块(2)的控制端连接,所述电压比较单元(501)用于将负载(4)电压或滤波器(3)的电容电压与预设的参考电压进行比较,得到电压误差信号;所述模糊控制器(503)根据电压误差信号,输出相应的pi控制参数增量给pi控制器(502);所述pi控制器(502)根据电压误差信号和pi控制参数,输出电流内环标准电流;所述电流比较单元(504)用于将电流内环标准电流与滤波器(3)的电感电流进行比较,得到电流调节信号;所述qpr控制器(505)用于无静差跟踪电流调节信号,得到电流控制信号;所述信号发生器(506)用于对电流控制信号进行调制,以得到对应的开关控制信号。5.根据权利要求4所述的一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,其特征在于,所述电压比较单元(501)通过电压采样单元连接至滤波器(3)与负载(4)之间,所述电压采样单元用于采集负载(4)电压或滤波器(3)的电容电压。6.根据权利要求4所述的一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,其特征在于,所述电流比较单元(504)通过电流采样单元与滤波器(3)的电感连接,所述电流采样单元用于采集滤波器(3)的电感电流。7.根据权利要求1或4任一所述的一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,其特征在于,所述开关控制信号具体为spwm控制信号。8.根据权利要求4所述的一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,其特征在于,所述电压比较单元(501)通过微分单元连接至模糊控制器(503)。9.根据权利要求4所述的一种基于模糊pi和qpr的电网模拟器控制系统,其特征在于,所述pi控制参数增量包括比例控制参数增量和积分控制参数增量。10.一种应用权利要求1所述电网模拟器控制系统的控制方法,其特征在于,包括以下
步骤:s1、实时采集负载电压或滤波器的电容电压;s2、控制模块将实时采集的负载电压或电容电压与预设的参考电压进行比较,得到电压误差信号;s3、控制模块对电压误差信号进行模糊pi控制,一方面自动更新pi控制参数,另一方面生成电流内环的标准电流;s4、实时采集滤波器的电感电流,控制模块将电流内环的标准电流与实时采集的电感电流进行比较,得到电流调节信号;s5、控制模块对电流调节信号依次进行无静差跟踪和波形调制,以得到对应的开关控制信号;s6、逆变模块根据开关控制信号,相应改变逆变模块内部开关的工作状态,以对直流电源模块输出的直流电进行逆变,输出得到交流故障测试波形。
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