本發(fā)明涉及基于均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣列和最小的并聯(lián)供電系統(tǒng)優(yōu)化控制方法，用于優(yōu)化控制電源模塊運行數(shù)量和電源模塊的調(diào)度，達到并聯(lián)系統(tǒng)均流性能最優(yōu)，該方法同樣適用于其他電子設(shè)備并聯(lián)運行時均流優(yōu)化控制。
背景技術(shù)：
：大功率并聯(lián)供電電源其為多個電源模塊并聯(lián)輸出結(jié)構(gòu)，由于具備兼容性強、可N+m冗余備份、可靠性強、性價比高、設(shè)計難度較低、易于管理等一系列優(yōu)勢，成為解決大功率輸出電源設(shè)計的首選方案之一。均流技術(shù)已成為模塊并聯(lián)供電的核心技術(shù)。均流技術(shù)是指在多個電源模塊并聯(lián)供電時，在滿足輸出電壓穩(wěn)態(tài)精度和動態(tài)響應(yīng)的前提下，有較高精度的均勻分配各個電源模塊負載電流。所以，并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能的高低直接關(guān)系到整機系統(tǒng)的安全、可靠和高性能工作。由于并聯(lián)供電系統(tǒng)負載電流具有時變性和隨機性，導(dǎo)致采用傳統(tǒng)均流控制方案(即在線運行電源模塊數(shù)量不變，通過均流控制算法調(diào)節(jié)每個電源模塊的輸出電流達到均流目標(biāo)和負荷匹配目標(biāo)的方案)的并聯(lián)供電系統(tǒng)中電源模塊工作范圍涵蓋輕載，半載，額定負載及過載等工況。然而，不同負載工況下并聯(lián)供電系統(tǒng)運行時其系統(tǒng)均流性能存在一定差異，因而需要對并聯(lián)供電系統(tǒng)進行優(yōu)化控制，確保系統(tǒng)在不同負載電流情況下始終能實現(xiàn)最優(yōu)的均流性能。以均流性能最優(yōu)為目標(biāo)的優(yōu)化控制主要包含兩方面：首先，依據(jù)負載大小不同，實時優(yōu)化控制并聯(lián)供電系統(tǒng)在線運行電源模塊的數(shù)量，使得平均到每個電源模塊的輸出電流處于最優(yōu)輸出電流點附近，從而確保并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)；其次，在最優(yōu)確定了并聯(lián)供電系統(tǒng)在線運行電源數(shù)量的基礎(chǔ)上，需要對每個在線運行的電源模塊的性能進行判別和調(diào)度控制，確保在系統(tǒng)均流性能最優(yōu)的基礎(chǔ)上，每個在線的電源模塊的性能也滿足要求?，F(xiàn)有的并聯(lián)供電系統(tǒng)均流控制策略能保證并聯(lián)供電系統(tǒng)負載電流在所有在線工作電源模塊進行平均分配，但并不能一直實現(xiàn)并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)和運行的電源模塊其均流性能滿足要求。為了實現(xiàn)不同負載情況下并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能始終處于最優(yōu)點或附近，就必須獲取并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)條件下對應(yīng)負載電流，進而獲取單個電源模塊在系統(tǒng)均流性能最優(yōu)情況下的負載電流。只要確保并聯(lián)供電系統(tǒng)電源模塊輸出電流始終處于最優(yōu)輸出電流附近，就能確保并聯(lián)供電系統(tǒng)在不同負載情況下均流性能保持最優(yōu)。所以，在獲取并聯(lián)供電系統(tǒng)電源模塊輸出電流值最優(yōu)的情況下，通過優(yōu)化控制并聯(lián)供電系統(tǒng)中電源模塊的運行數(shù)量，使得電源模塊始終工作于均流性能最優(yōu)處，從而確保并聯(lián)供電系統(tǒng)的高效、可靠和長壽命運行。于此同時，現(xiàn)有的并聯(lián)供電系統(tǒng)均流控制策略也沒有對在線電源模塊運行性能的獲取、評估和優(yōu)化控制，不能確保在線電源模塊均流性能滿足要求。然而，通過查詢現(xiàn)有的論文和專利表明，尚未發(fā)現(xiàn)一種以均流性能最優(yōu)為目標(biāo)的可靠和實用的并聯(lián)供電系統(tǒng)均流優(yōu)化控制方法，只是在逆變電源并聯(lián)運行系統(tǒng)中存在基于下垂參數(shù)的并聯(lián)運行控制方法。但該方法是基于調(diào)節(jié)有功，無功場合來優(yōu)化控制逆變器的運行，并不適合所有并聯(lián)供電系統(tǒng)均流優(yōu)化控制。因而，針對不同負載條件下，一種可靠和實用的并聯(lián)供電系統(tǒng)均流優(yōu)化控制方法就顯得尤為重要，其對于并聯(lián)供電系統(tǒng)的可靠運行具有重要的影響。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服上述不足之處，提出了基于均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣列和最小的并聯(lián)供電系統(tǒng)優(yōu)化控制方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣列和最小的并聯(lián)供電系統(tǒng)優(yōu)化控制方法，其步驟如下：(1)首先獲取K個電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)負載電流按照間隔為等間距變化到時電源模塊在不同負載電流情況下的均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(Sm'i)K×U，其中：標(biāo)準(zhǔn)差偏差期望電源模塊均流相對偏差電源模塊輸出電流采樣數(shù)據(jù)為Data(m')(i)(j)；m'＝{1,…K},i＝{1,…U},j＝{1,…V}，IN為電源模塊的額定電流；(2)從均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(σm'i)K×U獲得滿足成立所對應(yīng)的a值，其中：a∈[1,U]；該a值為電源模塊負載電流為時系統(tǒng)的均流性能最優(yōu)；令均流性能最優(yōu)情況下的電源模塊參考電流為(3)以周期Ts為間隔計算并聯(lián)供電系統(tǒng)在線電源模塊數(shù)量M，并對M個在線電源模塊的輸出電流進行采集，將第m個序號的在線電源模塊的輸出電流數(shù)據(jù)標(biāo)記為Curr(m)，其中m為當(dāng)前在線電源模塊的序號；(4)更新序號為m的在線電源模塊的輸出電流數(shù)據(jù)數(shù)組，即：Curr_store(m)(n)＝Curr_store(m)(n+1)，Curr_store(m)(N)＝Curr(m)；其中：n＝1，…N-1；m＝1，2，3，…M；N為大于2的正整數(shù)；(5)獲得序號為m的在線電源模塊的輸出電流平均值：其中：m＝1，2，3，…M；(6)獲得M個在線電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)的負載電流和在線電源模塊均流目標(biāo)負載電流(7)判斷|Ishare-Iref|≤σ是否成立；(8)若步驟7中的|Ishare-Iref|≤σ成立，則獲得序號為m的在線電源模塊的輸出電流與均流目標(biāo)值Ishare的偏差θ(m)(n)＝Curr_store(m)(n)-Ishare；其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；(9)獲得序號為m的在線電源模塊偏差θ(m)(n)的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；(10)判斷是否成立，其中Dθ為偏差標(biāo)準(zhǔn)差最大允許值，若成立則繼續(xù)下一個在線電源模塊判斷；若不成立則標(biāo)記序號為m的在線電源模塊均流性能不符合要求；(11)將Num個標(biāo)記為均流性能不符合要求的在線電源模塊離線，并從備用電源中啟動Num個在線電源模塊工作，并繼續(xù)步驟(3)的操作，其中Num表示標(biāo)記為均流性能不符合要求的在線電源模塊的數(shù)量；(12)若步驟7中的|Ishare-Iref|≤σ不成立，則獲得在線電源模塊輸出電流為最優(yōu)電流Iref時的電源模塊數(shù)量T，即(13)判斷T<＝1是否成立，若成立則設(shè)置T＝2，若不成立則獲得并聯(lián)供電系統(tǒng)需調(diào)節(jié)在線電源模塊數(shù)量ΔT＝T-M；(14)判斷步驟(13)中的ΔT＞0，成立，集中控制器則增加ΔT個在線電源模塊；不成立，集中控制器則減少ΔT個在線電源模塊。步驟(1)-步驟(2)的詳細步驟如下：(一)在t∈((i-1)T,iT],(U≥i≥1)，電子負載電流為獲取電源模塊的均流目標(biāo)參考電流：Iref(i)=i20INpK=i20IN,U≥i≥1;]]>(二)獲取并聯(lián)供電系統(tǒng)序號為m'的電源模塊輸出電流采樣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：Data(m')(i)(j)，(K≥m'≥1，U≥i≥1，V≥j≥1)，從中獲得其均流相對偏差數(shù)據(jù)δ(m')(i)(j)：δ(m′)(i)(j)=Data(m′)(i)(j)-Iref(i)Iref(i);]]>(三)獲得序號為m'的電源模塊在條件下相對偏差δ(m')(i)(j)關(guān)于j的數(shù)學(xué)期望(四)獲得序號為m'的并聯(lián)供電系統(tǒng)的在線電源模塊均流相對偏差的標(biāo)準(zhǔn)差σm'i：σm′i=1VΣj=1V(δ(m′)(i)(j)-Em′i)2,]]>其中σm'i為序號為m'的電源模塊在條件下的相對偏差的集中度；(五)以σm'i為元素構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(σm'i)K×U：A=σ11σ12...σ1Uσ21σ22...σ2U............σK1σK2...σKU,]]>并獲得標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(σm'i)K×U的列和最小值||A||min：||A||min=mina(Σm′=1K|Sm′a|),a=1,2,...U,]]>||A||min為由K個電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)均流集中度總體性能最優(yōu)時所對應(yīng)的負載電流及其性能值||A||min；(六)則獲得并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)時電源模塊對應(yīng)的負載電流Iref為：步驟(3)-步驟(14)的詳細步驟如下：(一)在t＝KTs,K＝0,1,2,3，…時刻，并聯(lián)供電系統(tǒng)的集中控制器通過通信總線采集M個在線電源模塊的輸出電流Curr(m)，m＝1,2，┄，M，并更新序號為m的在線電源模塊的輸出電流數(shù)據(jù)：Curr_store(m)(n)＝Curr_store(m)(n+1)，Curr_store(m)(N)＝Curr(m)，其中：m＝1,2，┄，M，n＝1,2，┄，N-1，m為當(dāng)前在線電源模塊的序號，n為當(dāng)前序號在線電源模塊的電流采樣次數(shù)，N為大于2的正整數(shù)；(二)獲取序號為m的在線電源模塊輸出電流平均值：Curr(m)‾=1NΣn=1NCurr_store(m)(n),]]>其中：m＝1，2，3，…M；(三)獲取并聯(lián)系統(tǒng)負載電流Iout：(四)獲得在線電源模塊輸出電流目標(biāo)值Ishare：獲得序號為m的在線電源模塊的輸出電流存儲數(shù)據(jù)Curr_store(m)(n)與均流目標(biāo)值Ishare的偏差：θ(m)(n)＝Curr_store(m)(n)-Ishare，其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；(五)獲得序號為m的在線電源模塊偏差θ(m)(n)的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；(六)獲得在線電源模塊輸出電流目標(biāo)值Ishare與均流性能最優(yōu)時在線電源模塊輸出電流Iref之差的絕對值ΔI：ΔI＝|Ishare-Iref|，(七)判斷ΔI＜σ，(八)在ΔI＜σ的情況下，則判斷序號為m的在線電源模塊的輸出電流與均流目標(biāo)值偏差的標(biāo)準(zhǔn)差，是否成立，如果序號為m的在線電源模塊滿足則該在線電源模塊性能合格；反之，則序號為m的在線電源模塊性能不合格，需要從備用模塊中切入合格電源模塊工作；(九)在ΔI＜σ不成立的情況下，則獲得并聯(lián)供電系統(tǒng)的負載電流為Iout時，均流性能最優(yōu)條件下在線電源模塊數(shù)量并獲得并聯(lián)供電系統(tǒng)在線電源模塊調(diào)節(jié)量ΔT：ΔT＝T-M，根據(jù)ΔT的正負，集中控制器增加(減少)|ΔT|個在線電源模塊，確保并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)。本發(fā)明首先，構(gòu)建由K個電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)在不同負載情況下(涵蓋輕載、半載，額定負載及過載工況)電源模塊實際電流值與期望均流值相對偏差的標(biāo)準(zhǔn)差矩陣，計算該標(biāo)準(zhǔn)差矩陣的列和最小值及對應(yīng)的負載電流值，進而確定并聯(lián)供電系統(tǒng)系統(tǒng)均流性能最優(yōu)情況下模塊的輸出電流；其次，并聯(lián)供電系統(tǒng)集中控制器通過實時獲取在線工作電源模塊的輸出電流求取系統(tǒng)總的負載電流值并將負載電流值除以前面測量得出的均流性能最優(yōu)情況下模塊的輸出電流值，得出并聯(lián)供電系統(tǒng)在線運行電源模塊數(shù)量的最優(yōu)值；再次，并聯(lián)供電系統(tǒng)集中控制器實時控制在線電源模塊數(shù)量，確保在線運行電源模塊數(shù)量處于最優(yōu)值或附近；最后，獲取在線運行的每個電源模塊輸出電流數(shù)據(jù)，對輸出電流數(shù)據(jù)與目標(biāo)均流值的偏差進行計算，得出其標(biāo)準(zhǔn)差，從而判別運行的電源模塊是否滿足要求并進行優(yōu)化調(diào)度控制。由于相同規(guī)格的電源模塊其特性總體保持一致，因而通過測量K(K的大小可由用戶確定，本發(fā)明K暫定為5)個電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)在不同負載電流下并聯(lián)系統(tǒng)的均流性能即可獲得任意N個電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)在不同負載情況下的均流性能。然后，獲取運行的每個電源模塊的輸出電流與目標(biāo)均流值偏差的標(biāo)準(zhǔn)差。在保證電源模塊數(shù)量最優(yōu)的前提下依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方差的大小對運行電源模塊進行調(diào)度控制，確保運行的電源模塊的性能滿足要求。具有以下優(yōu)勢：(1)本發(fā)明覆蓋了負載電流全工作范圍工況，具有廣泛的適用性。(2)本發(fā)明通過構(gòu)建各種負載情況下的均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(σmi)K×U并計算A＝(σmi)K×U的列和最小值。該值表征了并聯(lián)供電系統(tǒng)均流動態(tài)響應(yīng)過程中相對超調(diào)量最小對應(yīng)的負載電流值，即并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)情況下對應(yīng)的負載電流，為并聯(lián)供電系統(tǒng)均流優(yōu)化控制提供依據(jù)。(3)本發(fā)明具有實時動態(tài)調(diào)整在線電源模塊數(shù)量，確保并聯(lián)供電系統(tǒng)始終工作于均流最優(yōu)工作點附近，具有很高的均流性能。(4)本發(fā)明在確保并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能處于最優(yōu)工作點附近的目標(biāo)下即在線運行電源模塊數(shù)量最優(yōu)，通過計算每個電源模塊的輸出電流與均流目標(biāo)值Ishare偏差的標(biāo)準(zhǔn)差，對均流性能差的在線電源模塊與備用電源模塊進行進行優(yōu)化調(diào)度，實現(xiàn)并聯(lián)供電系統(tǒng)和在線電源模塊均工作于均流性能最優(yōu)點附近。(5)本發(fā)明所述的基于均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣列和最小的并聯(lián)供電系統(tǒng)優(yōu)化控制方法具有可靠性高，實用性強等特點；可有效降低并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能過低導(dǎo)致的故障，提高系統(tǒng)的壽命和可靠性，為并聯(lián)供電系統(tǒng)安全、高效運行提供可靠保證。附圖說明圖1為并聯(lián)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖.圖2為并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。具體實施方式下面針對附圖對本發(fā)明的實施例作進一步說明：本發(fā)明提供了基于均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣列和最小的并聯(lián)供電系統(tǒng)優(yōu)化控制方法。圖1所示為并聯(lián)供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，圖2所示為并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖1主要包括并聯(lián)供電系統(tǒng)集中控制器，電源模塊和用電負載。集中控制器通過通信總線獲取在線工作模塊的IP及其輸出電流，控制在線電源模塊的數(shù)量和調(diào)度性能差的電源模塊；電源模塊主要實現(xiàn)向負載供電、接收集中控制器的運行控制命令及上傳輸出電流；用電負載主要包含各類用電設(shè)備。均流功能的實現(xiàn)有無通信總線自主均流方式或有通信總線均流方式，由專門的均流功能模塊實現(xiàn)，本發(fā)明不贅述。圖2主要功能是實現(xiàn)并聯(lián)供電系統(tǒng)在不同負載條件下模塊實際電流與理想?yún)⒖茧娏髦g相對偏差的標(biāo)準(zhǔn)差矩陣的獲取，主要包括上位機(PC機)1、程控電子負載2和電源模塊3等。上位機(PC機)1主要功能為獲取模塊IP地址及模塊輸出電流、控制程控電子負載工作電流和計算均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣及得出列和最小對應(yīng)的負載電流；程控電子負載用于調(diào)節(jié)并聯(lián)供電系統(tǒng)的負載電流；電源模塊主要實現(xiàn)接收IP設(shè)定、接收上位機命令數(shù)據(jù)和上傳輸出電流給上位機。一、并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能數(shù)據(jù)測試系統(tǒng)變量說明如下：K為并聯(lián)供電測試系統(tǒng)電源模塊數(shù)量，K的具體值可根據(jù)實際情況設(shè)定。IN為電源模塊額定電流；為并聯(lián)供電系統(tǒng)額定輸出電流，滿足U為負載電流點數(shù)量，即并聯(lián)供電系統(tǒng)負載電流Iout從按照間隔為等間距變化到(涵蓋輕載、半載、額定載及過載工況，U必須為不小于20的正整數(shù)，由用戶可根據(jù)系統(tǒng)工作的最大負載電流值確定)；為電子負載在第i點時輸出電流，其中：U≥i≥1；m'為電源模塊序號，滿足：K個電源模塊的IP按照從小到大的次序映射為m'＝1，2，…K，即m'＝1為IP最小的電源模塊序號，m＝2為IP次最小電源模塊序號，…，以此類推m'＝K為IP最大的電源模塊序號；V為并聯(lián)供電系統(tǒng)處于某一負載電流點時需對當(dāng)單個電源模塊輸出電流值采樣數(shù)量，V可根據(jù)實際需要設(shè)定大小。Data(m')(i)(j)，(K≥m'≥1，U≥i≥1，V≥j≥1)為序號為m'的電源模塊在條件下第j個電流采樣數(shù)據(jù)；為電源模塊均流目標(biāo)參考值，其中：U≥i≥1；δ(m')(i)(j)為序號為m'的電源模塊在條件下第j個采樣電流與均流參考目標(biāo)電流的相對偏差值，滿足：Em'i為序號為m'的電源模塊在條件下V個相對偏差值δ(m')(i)(j)的數(shù)學(xué)期望，滿足：σm'i為序號為m'的電源模塊在條件下V個相對偏差值δ(m')(i)(j)的標(biāo)準(zhǔn)差，滿足：A＝(Sm'i)K×U為標(biāo)準(zhǔn)差矩陣；定義t＝0為并聯(lián)供電系統(tǒng)空載運行的最后時刻；T為相鄰兩個負載電流間隔時間；則t∈((i-1)T,iT],(U≥i≥1)為并聯(lián)供電系統(tǒng)負載電流的運行時間。由于在運行過程中需要對每個電源模塊采集V個樣本數(shù)據(jù)，因而，上位機共需采集K×V個數(shù)據(jù)。假設(shè)上位機采集一個數(shù)據(jù)的時間為T1，則系統(tǒng)工作于狀態(tài)需要Ttotal＝K×V×T1時間，因而必須滿足T≥Ttotal。又由于均流性能數(shù)據(jù)可靠性與采樣點數(shù)和采樣時間T1相關(guān)，因而需根據(jù)實際需求綜合考慮T和T1大小，確保均流性能指標(biāo)的可靠性。首先，由控制工程知識可知，評價系統(tǒng)的性能可通過系統(tǒng)階躍響應(yīng)的超調(diào)量，調(diào)整時間和穩(wěn)態(tài)偏差指標(biāo)來衡量。因而，并聯(lián)供電系統(tǒng)在電子負載由階躍為時，我們同樣可以通過測量模塊的電流輸出與均流目標(biāo)參考值之間的動態(tài)響應(yīng)來評價模塊的均流性能。其次，由數(shù)理統(tǒng)計知識可知，均流的標(biāo)準(zhǔn)偏差表征的是系統(tǒng)均流動態(tài)響應(yīng)過程相對超調(diào)量大小，體現(xiàn)其階躍響應(yīng)過程中的集中度，可反映電源模塊均流性能指標(biāo)；最后，可通過求取相對偏差的標(biāo)準(zhǔn)偏差矩陣A＝(Sm'i)K×U的列和最小值來綜合評價并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能。這是基于A＝(Sm'i)K×U的列和最小值的物理意思表明并聯(lián)供電系統(tǒng)處在何種負載電流下均流總體集中度性能最好。在t∈((i-1)T,iT],(U≥i≥1)，電子負載電流為則電源模塊的均流目標(biāo)參考電流為：Iref(i)=i20INpK=i20IN,U≥i≥1,---(1)]]>獲取并聯(lián)供電系統(tǒng)序號為m'的電源模塊輸出電流采樣數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)：Data(m')(i)(j)，(K≥m'≥1，U≥i≥1，V≥j≥1)，因而，其均流相對偏差數(shù)據(jù)δ(m')(i)(j)為：δ(m′)(i)(j)=Data(m′)(i)(j)-Iref(i)Iref(i),---(2)]]>求取序號為m'的電源模塊在條件下相對偏差δ(m')(i)(j)關(guān)于j的數(shù)學(xué)期望Em'i為：Em′i=Σj=1Vδ(m′)(i)(j)V,---(3)]]>求取序號為m'的并聯(lián)供電系統(tǒng)的電源模塊均流相對偏差的標(biāo)準(zhǔn)差σm'i為：σm′i=1VΣj=1V(δ(m′)(i)(j)-Em′i)2,---(4)]]>σm'i的物理意義為：序號為m'的電源模塊在條件下的相對偏差的集中度，σm'i越小表明電源模塊的在條件下均流集中度性能越好。以σm'i為元素構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(σm'i)K×U：A=σ11σ12...σ1Uσ21σ22...σ2U............σK1σK2...σKU,---(5)]]>求解標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(σm'i)K×U的列和最小值，定義為||A||min：||A||min=mina(Σm′=1K|Sm′a|),a=1,2,...U,---(6)]]>||A||min的物理意義為：由K個電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)均流集中度總體性能最優(yōu)時所對應(yīng)的負載電流及其性能值||A||min。即滿足不等式：Σm′=1K|Sm′a|≤Σm′=1K|Sm′i|,a∈[1,U],i=1,2,...U,---(7)]]>則并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)時電源模塊對應(yīng)的負載電流Iref為：Iref=a20IN.---(8)]]>二、并聯(lián)供電系統(tǒng)優(yōu)化控制結(jié)構(gòu)圖變量說明如下：Ts為集中控制器計算在線電源模塊數(shù)量和采集在線電源模塊輸出電流數(shù)據(jù)的周期；M為在線電源模塊數(shù)量；Iout為并聯(lián)供電系統(tǒng)的負載電流；Curr(m)為序號為m的在線電源模塊的輸出電流采樣值，m＝1,2，┄，M；m為當(dāng)前在線電源模塊的序號，Iref為并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)時在線電源模塊對應(yīng)的負載電流；Ishare為并聯(lián)供電系統(tǒng)運行時在線電源模塊輸出電流均流目標(biāo)值；ΔI為Ishare與Iref之差的絕對值；σ為Ishare與Iref之差絕對值的最大允許值；Curr_store(m)(n)為序號為m的在線電源模塊的輸出電流存儲數(shù)組，m＝1,2，┄，M；n＝1,2，┄，N；為序號為m的在線電源模塊的輸出電流存儲數(shù)組Curr_store(m)(n)的平均值；n為當(dāng)前序號的在線電源模塊的電流采樣次數(shù)，N為不大于2的正整數(shù)，θ(m)(n)為序號為m的在線電源模塊的Curr_store(m)(n)與均流目標(biāo)值Ishare的偏差：為θ(m)(n)的數(shù)學(xué)期望；為θ(m)(n)的標(biāo)準(zhǔn)差；Dθ為最大允許值。在t＝KTs,K＝0,1,2,3，…時刻，并聯(lián)供電系統(tǒng)集中控制器通過通信總線開始采集M個在線電源模塊的輸出電流Curr(m)，m＝1,2，┄，M；更新序號為m的在線電源模塊的輸出電流數(shù)據(jù)：Curr_store(m)(n)＝Curr_store(m)(n+1)，(9)Curr_store(m)(N)＝Curr(m)，(10)其中：m＝1,2，┄，M，n＝1,2，┄，N-1；計算序號為m的在線電源模塊輸出電流平均值：Curr(m)‾=1NΣn=1NCurr_store(m)(n),---(11)]]>其中：m＝1，2，3，…M；計算并聯(lián)供電系統(tǒng)負載電流Iout，滿足：Iout=Σm=1MCurr(m)‾,---(12)]]>計算在線電源模塊輸出電流目標(biāo)值Ishare，滿足：Ishare=IoutM,---(13)]]>計算序號為m的在線電源模塊輸出電流存儲數(shù)據(jù)Curr_store(m)(n)與均流目標(biāo)值Ishare的偏差：θ(m)(n)＝Curr_store(m)(n)-Ishare，(14)其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；計算序號為m的在線電源模塊偏差θ(m)(n)的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差Eθm=1NΣn=1Nθ(m)(n),---(15)]]>σθm=1NΣn=1N(θ(m)(n)-Eθm)2,---(16)]]>其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；計算在線電源模塊輸出電流目標(biāo)值Ishare與均流性能最優(yōu)時在線電源模塊輸出電流Iref之差的絕對值ΔI，滿足：ΔI＝|Ishare-Iref|，(17)判斷ΔI是否滿足不等式：ΔI＜σ，(18)在不等式(18)滿足的情況下，判斷序號為m的在線電源模塊的輸出電流與均流目標(biāo)值偏差的標(biāo)準(zhǔn)差是否滿足不等式：|σθm|≤Dθ,---(19)]]>如果序號為m的在線電源模塊滿足不等式(19)，說明該在線電源模塊性能合格；否則，該在線電源模塊性能不合格，需要從備用模塊中切入合格電源模塊工作。在不等式(18)不滿足的情況下，計算并聯(lián)供電系統(tǒng)負載電流為Iout時，均流性能最優(yōu)條件下電源模塊數(shù)量T，滿足：T=[IoutIref],---(20)]]>在不等式(18)不滿足的情況下，計算并聯(lián)供電系統(tǒng)在線電源模塊調(diào)節(jié)量ΔT，滿足：ΔT＝T-M，(21)集中控制器增加(減少)|ΔT|個在線電源模塊，確保并聯(lián)供電系統(tǒng)均流性能最優(yōu)。本發(fā)明提供了基于均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣列和最小的并聯(lián)供電系統(tǒng)優(yōu)化控制方法，包括如下步驟：(1)事先獲取K個電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)負載電流Iout從按照間隔為等間距變化到時(為涵蓋輕載、半載、額定載及過載工況，U必須為不小于20的正整數(shù)，由用戶可根據(jù)系統(tǒng)工作的最大負載電流值確定；IN為電源模塊的額定電流)電源模塊在不同負載電流情況下(電源模塊在每個負載電流情況下采集V個輸出電流數(shù)據(jù)，可由用戶根據(jù)實際確定大小)的均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(Sm'i)K×U(其中：標(biāo)準(zhǔn)差偏差期望電源模塊均流相對偏差電源模塊輸出電流采樣數(shù)據(jù)為Data(m')(i)(j)；m'＝{1,…K},i＝{1,…U},j＝{1,…V})；(2)求解事先獲得的均流標(biāo)準(zhǔn)差矩陣A＝(σm'i)K×U滿足成立所對應(yīng)的a值，其中：a∈[1,U]；該a值即為電源模塊負載電流為時系統(tǒng)的均流性能最優(yōu)；令均流性能最優(yōu)情況下的電源模塊參考電流為(3)以周期Ts為間隔計算并聯(lián)供電系統(tǒng)在線電源模塊數(shù)量M，并對M個在線電源模塊的輸出電流進行采集，將第一個序號的在線電源模塊的輸出電流數(shù)據(jù)標(biāo)記為Curr(1)，當(dāng)前在線電源模塊序號為m，令m＝1；(4)更新序號為m的在線電源模塊的輸出電流數(shù)據(jù)數(shù)組，即：Curr_store(m)(n)＝Curr_store(m)(n+1)，Curr_store(m)(N)＝Curr(m)；其中：n＝1，…N-1；m＝1，2，3，…M；N為大于2的正整數(shù)；(5)計算序號為m的在線電源模塊的輸出電流平均值：其中：m＝1，2，3，…M；(6)計算M個在線電源模塊組成的并聯(lián)供電系統(tǒng)的負載電流和在線電源模塊均流目標(biāo)負載電流(7)判斷|Ishare-Iref|≤σ是否成立？如果是，則進入步驟(15)；反之，則進入步驟(8)；(8)計算在線電源模塊輸出電流為最優(yōu)電流Iref時的在線電源模塊數(shù)量T，即(9)判斷T<＝1？是否成立？如果是，則進入步驟(10)；反之，進入步驟(11)；(10)設(shè)置T＝2；這是由于T<2時是單電源模塊供電，可靠性低；(11)計算并聯(lián)供電系統(tǒng)需調(diào)節(jié)電源模塊數(shù)量ΔT＝T-M；(12)判斷ΔT＞0？是否成立？如果是，則進入步驟(13)；反之，進入步驟(14)；(13)集中控制器增加ΔT個在線電源模塊，然后進入步驟(3)；(14)集中控制器減少ΔT個在線電源模塊，然后進入步驟(3)；(15)計算序號為m的在線電源模塊的輸出電流與均流目標(biāo)值Ishare的偏差θ(m)(n)＝Curr_store(m)(n)-Ishare；其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；(16)計算序號為m的在線電源模塊偏差θ(m)(n)的數(shù)學(xué)期望和標(biāo)準(zhǔn)差其中：n＝1，…N；m＝1，2，3，…M；(17)初始化m＝1；(18)初始化不合格電源模塊數(shù)量Num＝0；(19)判斷(Dθ為偏差標(biāo)準(zhǔn)差最大允許值)如果是，進入步驟(22)；反之，進入步驟(20)；(20)標(biāo)記序號為m的在線電源模塊均流性能不符合要求；(21)更新變量Num＝Num+1；(22)更新m＝m+1；(23)判斷m<＝M？如果是，進入步驟(19)；否則，進入步驟(24)；(24)將Num個均流性能不符合要求的在線電源模塊離線，并從備用電源中啟動Num個電源模塊工作；然后進入步驟(3)。實施例不應(yīng)視為對發(fā)明的限制，但任何基于本發(fā)明的精神所作的改進，都應(yīng)在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3