变流器的控制方法、控制器及电网电力转换系统与流程

本申请涉及电能转换，尤其涉及一种变流器的控制方法、控制器及电网电力转换系统。

背景技术：

1、随着能源的短缺和燃料引起的环境恶化影响，可再生能源作为新能源进入快速发展时期，基于可再生能源的分布式发电系统成为目前的研究重点，而分布式发电系统主要部分的能量转换变得越来越重要。为了衰减输出电流的开关纹波，通常在电压源的变流器和输电网之间放置一个滤波器，在不同的滤波器拓扑结构中，滤波器通常被用作并网转换器和公用设施之间的接口，因为滤波器在高次谐波衰减方面表现更好，实现更小的电感电压降并节省物理尺寸。

2、为了降低滤波器可能对分布式发电系统的稳定性造成的影响，传统技术中对变流器的控制方式存在通过观测器的控制策略抑制电网电压的干扰。

3、然而，传统技术中对于变流器的控制策略存在控制性能低的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，本申请实施例提供一种变流器的控制方法、控制器及电网电力转换系统，用以达到提高控制策略的控制性能的效果。

2、第一方面，本申请实施例提供一种变流器控制模型确定方法，应用于变流器，变流器用于对输电网的电能进行转换；该方法包括：

3、获取变流器的电力数据；

4、利用预先构建的变流器控制模型，处理电力数据，得到变流器的控制数据，控制数据用于控制变流器的运行状态，其中，变流器控制模型是通过滤波器的电力参数以及变流器的参数变化量构建的状态观测器模型进行离散得到的。

5、在一种可能的实施方式中，该方法还包括：

6、获取滤波器的电力参数以及变流器的参数变化量，并基于电力参数和参数变化量，获取预构建的状态观测器模型对应的观测器参数；

7、根据观测器参数和预构建的状态观测器模型，得到针对变流器的状态观测器模型；

8、获取输电网的电流数据和电压数据，并利用状态观测器模型，处理电流数据和电压数据，得到离散状态观测器模型；

9、基于离散状态观测器模型，构建变流器控制模型。

10、在一种可能的实施方式中，利用状态观测器模型，处理电流数据和电压数据，得到离散状态观测器模型，包括：

11、利用状态观测器模型，处理电流数据和电压数据，得到状态观测器模型矩阵；

12、基于状态观测器模型矩阵，得到离散状态观测器模型。

13、在一种可能的实施方式中，基于状态观测器模型矩阵，得到离散状态观测器模型之后，包括：

14、根据状态观测器模型对应的采样频率和状态观测器模型的状态估计参数，得到离散状态观测器模型的极点参数；

15、根据离散状态观测器模型的极点参数，得到离散状态观测器模型的稳定程度。

16、在一种可能的实施方式中，基于离散状态观测器模型，构建变流器控制模型，包括：

17、根据滤波器的电流数据，构建状态空间电流控制器；

18、基于状态空间电流控制器和离散状态观测器模型，得到变流器控制模型。

19、在一种可能的实施方式中，根据滤波器的电流数据，构建状态空间电流控制器之后，还包括：

20、获取状态观测器模型对应的采样频率；

21、根据采样频率，获取状态空间电流控制器的离散极点参数；

22、基于离散极点参数，得到状态空间电流控制器的稳定程度。

23、在一种可能的实施方式中，基于电力参数和参数变化量，获取预构建的状态观测器模型对应的观测器参数，包括：

24、基于电力数据以及参数变化量，得到表征变流器状态变化的状态空间模型；

25、根据状态空间模型和预构建的状态观测器模型，得到观测器参数。

26、在一种可能的实施方式中，根据状态空间模型和预构建的状态观测器模型，得到观测器参数，包括：

27、获取状态空间模型和预构建的状态观测器模型之间的误差模型；

28、根据误差模型，得到误差模型对应的误差状态矩阵；

29、基于误差状态矩阵，得到观测器参数。

30、在一种可能的实施方式中，根据观测器参数和预构建的状态观测器模型，得到针对变流器的状态观测器模型之后，还包括：

31、获取状态观测器模型对应的传递函数模型；

32、利用传递函数模型，处理变流器的初始输出电压，得到状态观测器模型的稳定状态。

33、第二方面，本申请实施例提供一种变流器控制模型的确定方法，该方法包括：

34、获取滤波器的电力参数以及变流器的参数变化量，并基于电力参数和参数变化量，获取预构建的状态观测器模型对应的观测器参数；

35、根据观测器参数和预构建的状态观测器模型，得到针对变流器的状态观测器模型；

36、获取输电网的电流数据和电压数据，并利用状态观测器模型，处理电流数据和电压数据，得到离散状态观测器模型；

37、基于离散状态观测器模型，构建变流器控制模型。

38、第三方面，本申请实施例提供一种控制器，包括：存储器，处理器；

39、存储器存储计算机执行指令；

40、处理器执行存储器存储的计算机执行指令，使得处理器执行如上述的方法。

41、第四方面，本申请实施例提供一种电网电力转换系统，系统包括：

42、变流器，用于为负载提供电力；

43、滤波器，连接变流器，还用于连接输电网；

44、如上述的控制器，分别连接变流器和滤波器，还用于连接输电网。

45、第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，计算机执行指令被处理器执行时用于实现如上述的方法的各种可能的实施方式。

46、第六方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述的方法的各种可能的实施方式。

47、本申请实施例提供的变流器的控制方法、控制器及电网电力转换系统，变流器的控制方法包括：获取变流器的电力数据；利用预先构建的变流器控制模型，处理电力数据，得到变流器的控制数据；其中，变流器控制模型是通过滤波器的电力参数以及变流器的参数变化量构建的状态观测器模型进行离散得到的；根据控制数据，控制变流器的运行状态。如此，与传统技术相比，本申请通过出滤波器的电力参数和变流器的参数变化量，能够构建针对电力参数变化的状态观测器，并且将状态观测器离散化后可以得到变流器控制模型，如此可以利用状态观测器对变流器的扰动量进行补偿，从而能够提高对变流器的高性能控制。

技术特征：

1.一种变流器的控制方法，其特征在于，应用于变流器，所述变流器用于对输电网的电能进行转换；所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述利用所述状态观测器模型，处理所述电流数据和电压数据，得到离散状态观测器模型，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述状态观测器模型矩阵，得到离散状态观测器模型之后，包括：

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述离散状态观测器模型，构建所述变流器控制模型，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述滤波器的电流数据，构建状态空间电流控制器之后，还包括：

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述电力参数和所述参数变化量，获取预构建的状态观测器模型对应的观测器参数，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述状态空间模型和所述预构建的状态观测器模型，得到所述观测器参数，包括：

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述观测器参数和所述预构建的状态观测器模型，得到针对所述变流器的状态观测器模型之后，还包括：

10.一种控制器，其特征在于，包括：存储器，处理器；

11.一种电网电力转换系统，其特征在于，所述系统包括：

12.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令，所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1-9任一项所述的方法。

13.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-9任一项所述的方法。

技术总结
本申请实施例提供一种变流器的控制方法、控制器及电网电力转换系统。该方法应用于变流器，变流器用于对输电网的电能进行转换；该方法包括：获取变流器的电力数据；利用预先构建的变流器控制模型，处理电力数据，得到变流器的控制数据，控制数据用于控制变流器的运行状态，其中，变流器控制模型是通过滤波器的电力参数以及变流器的参数变化量构建的状态观测器模型进行离散得到的。该方法用以达到提高变流器的控制性能的效果。

技术研发人员：吕京航,傅梦体,马明君,尹雪芹
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/17