CN119419856A 一种基于虚拟异步机的电热能源系统实时控制方法 （东北大学）

一种基于虚拟异步机的电热能源系统实时一种基于虚拟异步机的电热能源系统实时电热耦合能源系统的电能和热能动态响应耦合热量和快速响应速度电力的虚拟异步机控制能2建立基于不同时间尺度的区域电热耦合能源系统的电能和热能动态响应耦合时间尺基于电能和热能动态响应耦合时间尺度模型的虚拟异步机控制方进而通过dq轴下电流分别计算电磁转矩和角速度补偿量AO；再通过对虚拟异步机转换器输出、交流侧实时输入功率及虚电磁转矩和机械转矩经过相减运算后，再通过自2.根据权利要求1所述的一种基于虚拟异步机的电热能源系统实时控制方法，其特征3.根据权利要求2所述的一种基于虚拟异步机的电热能源系统实时控制方法，其特征4.根据权利要求1所述的一种基于虚拟异步机的电热能源系统实时控制方法，其特征功率信号通过功率外环和电流内环控制，分别生成d轴和q轴上的交流电动势参考值ew和ew，交流电动势参考值ew和ew，再通过帕克变换得到异步电机abc参考系下的交流电动3异步电机abc参考系下的交流电动势参考值经PWM调制生成整流器的开关管触发信号，5.根据权利要求1_4其中任一所述的一种基于虚拟异步机的电热能源系统实时控制方6.根据权利要求5所述的一种基于虚拟异步机的电热能源系统实时控制方法的验证方,,,AU,为dq轴下定子电流和电压变化量，和分别为d轴和q轴下定子电流的稳态值，4。为描述定子电流变4为描述定子电流变化量与定子电压变化量,之间的关系矩阵；Ars为描述转子d轴磁通变化量4为描述转子d轴磁通变化量Awa的关系4为描述转子角速度变化量AO,与定子电流变化量之间的关系矩阵；A速度变化量AO,与转子d轴磁通变化量Awa之间的关系矩阵；为描述转子角速度变化量AO,的关系矩阵；矩阵4。由额定工作点下的定子q轴电流和定子d轴电流组成，矩阵A中的Ar,与逆变器输出电压幅度之间的小信号方程表示如下：,A、、分别表示直流侧电压变化量5;AXC与交流侧状态变量之间的关系矩阵；6,,,为逆变器电压变化量Avim与逆变器dq轴电流变化量之间的关系矩阵，AW为逆变器角速度变化量AO与逆变器电压变化量Avim之间的关系矩阵，为逆变器电压变化量7此处,A为组合而成的，反映系统全部关系的系统整体矩阵，AX为系统的全部状态变AX由交流侧状态变量Axnc和互联转换器状态变量Axr组成,A由反映交流侧关系的关AC-c和4s-ac组合形成。89建立基于不同时间尺度的区域电热耦合能源系统的电能和热能动态响应耦合时进而通过dq轴下电流分别计算电磁转矩和角速度补偿量AO；行计算得到机械转矩Ti；角速度补偿量AO,，进而计算得到同步转速o,用于调节机械转矩，同时经过相减计算得值ew和ew，交流电动势参考值ew和ew，再通过帕克变换得到异步异步电机abc参考系下的交流电动势参考值经PWM调制生成整流器的开关管触发,,,别为d轴和q轴下定子电流的稳态值。4。为描述定子电流变化量与额定角速度变化量化量与转子d轴磁通变化量Ana及定子电流变化量A,转子角速度变化量AO,之间的关4为描述定子电流变化量与定子电压变化量,为描述转子d轴磁通变化量与定子电流变化量之间的关系矩阵；4为描述转子d轴磁通变化量的为描述转子角速度变化量AO,与定子电流变化量之间的关系矩阵；AW为描述转子角速度变化量AO,与转子d轴磁通变化量Awa之间的关系矩阵；为描述转子角速度变化量AO,的关系矩阵；[0017]式中，为定子电压变化量，为定子电压变化量相对于逆变器电压变化量A、A、分别表示直流侧电压变i,"分别为直流侧电压和输出电流的稳态值。和分别为定子电流在d轴和q轴下的，，;变量AXC与交流侧状态变量Axrc之间的关系矩阵；,为逆变器个数，为角速度变化量与逆变器dq轴电流变化量之间的关系矩阵，为逆变器电压变化量Avim与逆变器dq轴电流变化量之间的关系矩阵。AW为逆变器角速度变化量AO与逆变器电压变化量Avim之间的关系矩阵。为逆变器电压变化变器d轴和q轴下的输出电流的稳态值及功角的正弦及余弦值。矩阵A。被用来反映角速度[0031]此处,A为组合而成的，反映系统全部[0032]AX由交流侧状态变量Axnc和互联转换器状态变量组成,A由反映交流侧关热和响应速度快的电来控制虚拟异步机的方法，并验证了所提控制策略的小信号稳定性，S1.建立基于不同时间尺度的区域电热耦合能源系统的电能和热能动态响应耦合S2.基于电能和热能动态响应耦合时间尺度模型的虚拟异步机控制方法，对电能t)为储热式电锅炉的输出热功率；为常数表示电锅炉电热转换效率；Qi2[0070]所述步骤S2中所述区域电热耦合系统的虚拟异步机控制方法由异步机的基本结lric为三ic[0094]LS=L=L=L:=L=LS=L由于电机定子的任何一相与电机转子的任何一相之间的相对位置都不是固定的，[0127]当室内温度偏离设定温度时即，根据自适应惯性系数公式使用相对[0133]所述基于电能和热能动态响应耦合时间尺度模型的虚拟异步机控制方法过程如进而通过dq轴下电流分别计算电磁转矩和角速度补偿量AO；行计算得到机械转矩Ti；角速度补偿量AO,，进而计算得到同步转速o,用于调节机械转矩，同时经过相减计算得功率信号通过功率外环和电流内环控制，生成dq轴上的交流电动势参考值ew和,交流电动势参考值ew和ew，再通过反帕克变换得到异异步电机abc参考系下的交流电动势参考值经PWM调制生成整流器的开关管触发侧电力需求变化时的频率动态响应。此外，P,,,别为d轴和q轴下定子电流的稳态值。4。为描述定子电流变化量与额定角速度变化量化量与转子d轴磁通变化量Ana及定子电流变化量A,转子角速度变化量AO,之间的关4为描述定子电流变化量与定子电压变化量,为描述转子d轴磁通变4为描述转子d轴磁通变化量Awa的,子角速度变化量AO,与转子d轴磁通变化量Awa之间的关系矩阵；为描述转子角速度变化量AO,的关系矩阵。[0143]式中，为定子电压变化量，为定子电压变化量相对于逆变器电压变化量A、A、分别表示直流侧电压变i,"分别为直流侧电压和输出电流的稳态值。和分别为定子电流在d轴和q轴下的，，;变量AXC与交流侧状态变量Axrc之间的关系矩阵。,为逆变器个数，为角速度变化量与逆变器dq轴电流变化量之间的关系矩阵，为逆变器电压变化量Avim与逆变器dq轴电流变化量之间的关系矩阵。AW为逆变器角速度变化量AO与逆变器电压变化量Avim之间的关系矩阵。为逆变器电压变化变器d轴和q轴下的输出电流的稳态值及功角的正弦及余弦值。矩阵A。被用来反