[发明专利]一种多扰动下的微网电压跟踪控制方法

说明书

一种多扰动下的微网电压跟踪控制方法：将交流微电网的结构，应用叠加原理构成T型等效电路，其中的交流电源是经过二阶低通滤波器处理后的理想交流电源，根据T型等效电路建立交流微电网数学模型；将交流滤波电容两端电压的控制问题，转换成H_∞跟踪问题；根据H_∞跟踪问题，借助MATLAB进行编程，设计H_∞控制器；根据H_∞控制器，把理想交流电源电压、交流滤波电容两端电压和交流滤波电容两端等效电压送入H_∞控制器，得到控制信号，将控制信号送入换流器触发驱动电路，利用换流器触发驱动电路输出的脉冲信号对换流器进行触发控制，从而完成整个控制过程。本发明实现了在不同扰动下的微网电压快速控制，使微网系统鲁棒性能得以提高、总体运行性能达到更优。

技术领域

本发明涉及一种微网电压跟踪控制方法。特别是涉及一种多扰动下的微网电压跟踪控制方法。

背景技术

微网是一种将分布式电源、负荷、储能装置、保护措施有机整合的中低压发配电系统，既可以与大电网连接运行，也可以处于孤岛运行模式，它的出现大大提高了分布式电源并网的灵活性、可靠性、稳定性，为提高供电可靠性和电能质量的要求提供了技术支撑。它还可以满足本地不同种类负荷的一般的或特定的电能质量要求，为负荷提供用户电力技术。当微网处于孤岛运行模式时，由于缺少大电网的电压支撑，在出现不同类型的扰动时，如何快速控制电压稳定，满足所带负荷对供电可靠性和电能质量的要求显得尤为重要。

目前，针对电力系统中电压的稳定控制，多采用下垂控制方法，但由于在微网中难以满足线路电抗远大于线路电阻这一条件(即X》R)，使得传统下垂控制在控制电压稳定的同时难以保证无功功率的精确分配。同时，传统的下垂控制未考虑模型的不确定性，参数摄动等对控制器的影响，所设计的控制器鲁棒性有所欠缺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现在不同扰动下微网电压稳定控制的多扰动下的微网电压跟踪控制方法。

本发明所采用的技术方案是：一种多扰动下的微网电压跟踪控制方法，包括如下步骤：

1)将交流微电网的结构，应用叠加原理构成T型等效电路，T型等效电路中的交流电源是经过二阶低通滤波器处理后的理想交流电源，根据T型等效电路建立交流微电网数学模型；

2)将交流滤波电容两端电压u_c的控制问题，转换成H_∞跟踪问题，是根据步骤1)所建立的交流微电网数学模型，选择输入信号、被控输出信号、控制信号、量测输出信号，得到广义被控对象的状态空间表达式；

3)根据H_∞跟踪问题，借助MATLAB进行编程，设计H_∞控制器；

4)根据H_∞控制器，把理想交流电源电压u_s、交流滤波电容两端电压u_c和交流滤波电容两端等效电压u'_c送入H_∞控制器，得到控制信号，将控制信号送入换流器触发驱动电路，利用换流器触发驱动电路输出的脉冲信号对换流器进行触发控制，从而完成整个控制过程。

步骤1)中所述的建立交流微电网数学模型，包括：

(1)以理想交流电源为单独电压源的数学模型

y＝[0 0 1][x₁ x₂ x₃]^T

x₁＝i_s，x₂＝i_e，x₃＝u_c，u＝u_s，y＝u_c