[发明专利]基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法

权利要求书

1.一种基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

搭建储能并网系统，所述储能并网系统包括储能并网逆变器、储能并网逆变器控制系统，构建储能并网逆变器的数学模型；

基于储能并网逆变器的数学模型，计算电网电压跌落时，储能并网逆变器的直流侧母线电容存储的能量；

基于线性扩张状态观测器LESO的观测增益系数，进行改进自抗扰控制器LADRC的设计；

基于直流侧母线电容存储的能量以及改进自抗扰控制器LADRC，进行自抗扰控制器LADRC与储能并网逆变器的结合设计。

2.根据权利要求1所述的基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法，其特征在于，所述储能并网逆变器控制系统包括空间矢量脉宽调制SVPWM硬件层和控制层，所述SVPWM硬件层与所述储能并网逆变器的直流侧母线电压负极相连，所述控制层与所述SVPWM硬件层相连，所述储能并网逆变器与并网侧相连，所述直流侧母线与系统侧相连。

3.根据权利要求2所述的基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法，其特征在于，所述储能并网逆变器数学模型的构建方法包括：

构建储能并网逆变器在dq旋转坐标系下的数学模型，具体如式1所示：

其中，R、L、C分别表示滤波电感内阻、滤波电感以及滤波电容，u_dc、i_dc分别表示直流侧母线电压、电流，e_gd、e_gq分别为电网电压在dq轴上的分量，u_gd、u_gq分别为储能并网逆变器输出的电压在dq轴上的分量，i_gd、i_gq分别为电网电流在dq轴上的分量，w为系统的基波频率，S_gk为系统开关函数在dq轴上的分量；

对式1进行简化，结果如式2所示：

4.根据权利要求3所述的基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法，其特征在于，电网电压跌落时，储能并网逆变器的直流侧母线电容存储的能量如式7所示：

其中，P_s表示系统侧输出的有功功率，P_g表示并网侧储能并网逆变器输入功率，ΔP表示P_g与P_s之差，ΔT表示能量存储的时间。

5.根据权利要求3所述的基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法，其特征在于，基于线性扩张状态观测器LESO的观测增益系数，进行改进自抗扰控制器LADRC设计的具体方法包括：

设计基于比例微分的改进型LESO，如式18所示：

β₃(s)＝β_a(1+β_bs) 18

其中，β₃(s)表示三阶LESO的增益系数，β_a、β_b表示比例微分系数；s表示传递函数中的虚变量；

LESO的扰动观测传递函数φ_(s)如式19所示：

其中，LESO的扰动观测传递函数φ_(s)为三阶系统，β₁、β₂表示三阶LESO的增益系数。

6.根据权利要求5所述的基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法，其特征在于，储能并网逆变器的控制为双闭环控制策略，外环为自抗扰控制策略，用于控制直流母线电压，内环为PI控制策略，用于控制电流。