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申请/专利权人:南通大学
摘要:本发明涉及电气控制技术领域,尤其涉及一种光储直流配电系统母线电压高稳定控制方法。本发明包括以下步骤:S1:根据直流微电网光储荷功率平衡原则,构建直流微电网内各分布式发电电源的数学模型;S2:通过引入光伏电压增量与时变平滑因子,设计出指数变步长扰动观察法MPPT光伏控制器,实现光伏系统MPPT控制;S3:根据自抗扰控制原理,设计出电池储能系统BESS直流母线电压稳定控制器;S4:将滑模控制引入自抗扰控制器构造中,设计出电池储能系统BESS直流母线电压滑模自抗扰控制器实现网内光储功率的合理分配和母线电压的动态稳定控制,实现光储直流微电网的安全可靠运行。本发明提高了光储直流微电网可再生能源利用率与供电运行鲁棒稳定性。
主权项:1.一种光储直流配电系统母线电压高稳定控制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1:根据直流微电网光储荷功率平衡原则,构建直流微电网内各分布式发电电源的数学模型;S2:通过引入光伏电压增量与时变平滑因子,设计出指数变步长扰动观察法MPPT光伏控制器,实现光伏系统MPPT控制;S3:根据自抗扰控制原理,设计出电池储能系统BESS直流母线电压稳定控制器;S4:将滑模控制引入自抗扰控制器构造中,设计出电池储能系统BESS直流母线电压滑模自抗扰控制器实现网内光储功率的合理分配和母线电压的动态稳定控制,实现光储直流微电网的安全可靠运行;所述步骤S4的具体步骤如下:步骤S4.1:将滑模控制SMC引入到ESO构造中,根据ESO和SMC的设计原理: 公式13中,zj2为非线性函数组合,h1e2和h2e2为待设计的最优函数;定义误差函数e4,最优控制函数He2为: 根据公式14,构造ESO滑模切换函数:s1=c1e2+e415公式15中,c1为滑模切换函数系数,c10;定义: 公式16中,ε1和q1为可调增益参数,ε10,q10;设计最优控制函数He2表达式为:He2=-c1e4-ε1sgns1-q1s117选取李雅普诺夫函数V1=s122,结合公式14、15、16可得: 选取适当的ε1θ,即可保证从而满足李雅普诺夫稳定性条件,则系统将在有限时间内逐渐到达平衡;由此得到SM-ESO的具体表达式为: 步骤S4.2:将SMC引入到非线性状态误差反馈控制率构造NLSEF中,根据SMC和NLSEF的设计原理,将公式12改写为: 公式20中,ge3为待设计的最优函数;根据公式20,构造NLSEF滑模滑模切换函数为:s2=c3e321公式21中,c3滑模切换函数系数,c30;为保证滑模控制系统能够快速收敛,趋于稳定,定义: 式中,ε2和q2为可调增益参数,ε20,q20;将公式21求导,并由公式19、21得: 选取李雅普诺夫函数V2=s222,证明: 系统稳定,同理,最终SM-NLSEF的表达式为:
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