[发明专利]多源直流微电网自适应鲁棒功率协调分配方法

权利要求书

1.一种多源直流微电网自适应鲁棒功率协调分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)建立连续光滑非线性等效电阻调节律，其步骤如下：

S11：获取直流微电网内第i个接入变换器的最大允许电压偏差ΔU_oi,max，最大输出电流I_oi,max；

S12：以第i个接入变换器的输出电流i_oi为自变量，备选等效电阻R_di为输出量，取正奇数α，α＝1,3,5,…，分别计算出第α阶次的备选等效电阻曲线R_di(α,i_oi)，所述备选等效电阻曲线R_di(α,I_oi)方程式定义为：

式中，R_ap为常数；

S13：在输出电流i_oi的全工作区间范围内，选择各条备选等效电阻曲线R_di(α,i_oi)中，幅值最大的曲线段，形成分段函数R_dbi(i_oi)＝max{R_di(1,i_oi),R_di(3,i_oi),R_di(5,i_oi),…}；

S14：对分段函数R_dbi(i_oi)曲线进行数据拟合和连续平滑处理，滤除R_dbi(i_oi)曲线中的不连续和拐点，构造出连续光滑的非线性等效电阻曲线K_sti(i_oi)，所述非线性等效电阻曲线K_sti(i_oi)方程式定义为：

K_sti(i_oi)＝a₀+a₂i_oi²+a₄i_oi⁴+a₆i_oi⁶

式中，a₀，a₂，a₄，a₆为实数；

(S2)计算母线电压的稳定调节控制量，其步骤如下：

S21：获取直流微电网内第i个接入变换器支路母线接入端的电压额定值U_bi^N，根据一阶微分函数求取接入变换器对额定电压U_bi^N的一阶跟踪信号u_ri(t)，所述一阶微分函数的表达式定义为：

式中，β₁₁、n₁和δ为正实数，fal()表达式的通用一般形式为：

式中，ε和n为正实数，sgn()为符号函数；

S22：获取母线接入端的实时平均电压U_b，根据自适应鲁棒估计器，求取母线接入端电压的标称估计值u_bg和广义扰动量w_d，所述自适应鲁棒估计器定义为：

式中，β₂₁、β₂₂、n₂和b为正实数；u_bi^c为母线电压的稳定调节控制量；

S23：获取母线电压的状态估计跟踪误差u_e＝u_ri-u_bg，求取其积分量u_ei＝∫u_eidt；

S24：根据母线电压的状态估计跟踪误差闭环控制律，求取母线电压偏差控制量u_bi⁰，所述母线电压的状态估计跟踪误差闭环控制律定义为：

u_bi⁰＝β₀fal(u_e,n₃,δ)+β₁fal(u_ei,n₃,δ)

式中，β₀、β₁和n₃为正实数；

S25：根据鲁棒扰动抑制控制律，求取母线电压稳定调控量u_bi^c，所述鲁棒扰动抑制控制律定义为：

式中，U_ap为实数；

(S3)计算接入变换器的功率协调控制量，其步骤如下：

S31：获取第i个接入变换器的输出电流实时值i_oi，根据连续光滑非线性等效电阻调节律K_sti(i_oi)，求取接入变换器电压调整补偿量u_oi^c，所述电压调整补偿量定义为：

u_oi^c＝K_sti(i_oi)i_oi

S32：根据接入变换器电压调整补偿量和母线电压稳定调控量，求取第i个接入变换器的功率协调控制输入量u_oi^ref，所述功率协调控制输入量定义为：

u_oi^ref＝U_oi^N+u_bi^c-u_oi^c

式中，U_oi^N分别为第i个变换器的输出电压额定值参考电压；

S33：求取功率协调控制输入量的积分量u_oi^ref_I＝∫u_oi^refdt；

S34：根据S32和S33步骤计算结果，求取接入变换器控制量u_pei，所述控制量定义为：

u_pei＝β₂fal(u_oi^ref,n₄,δ)+β₃fal(u_oi^ref_I,n₄,δ)

式中，β₂、β₃和n₄为正实数；

S35：将控制量u_pei引入接入变换器的控制输入端，用于驱动控制其电路内部的电力电子器件工作。