[发明专利]一种分布式光储直流供电系统非线性微分平滑控制方法

摘要

本发明涉及一种分布式光储直流供电系统非线性微分平滑控制方法。该方法包括如下步骤：将直流母线参考能量E_Busref和直流母线能量E_Bus作差并输入能量环PI控制器，该控制器输出直流母线功率参考值；将直流母线功率参考值、光伏电池输出至直流母线的功率p_PVo、直流负载功率p_Load和储能蓄电池输出功率p_Bat输入至功率环非线性微分平滑控制器，该控制器输出蓄电池参考输出功率p_Batref；通过蓄电池参考输出功率p_Batref和直流母线电压v_Bus获取直流母线参考电流，并进行电流滞环控制，获取三相交错双向变流器的开关信号，进而实现平滑控制。与现有技术相比，本发明具有算法简单、自由度宽、鲁棒性强等优点。

主权项

一种分布式光储直流供电系统非线性微分平滑控制方法，所述的分布式光储直流供电系统包括光伏电池(1)、储能蓄电池(2)、三相交错升压变流器(3)、三相交错双向变流器(4)、直流母线和直流负载，所述的光伏电池(1)和储能蓄电池(2)分别通过三相交错升压变流器(3)和三相交错双向变流器(4)并联至直流母线，所述的直流负载并联至直流母线，其特征在于，所述的非线性微分平滑控制方法包括如下步骤：(1)分别获取直流母线电压v_Bus、直流母线参考电压v_Busref、光伏电池输出至直流母线的功率p_PVo、直流负载功率p_Load和储能蓄电池输出功率p_Bat；(2)将直流母线电压v_Bus和直流母线参考电压v_Busref分别通过电压‑能量转换公式转化为直流母线能量E_Bus和直流母线参考能量E_Busref；(3)将直流母线参考能量E_Busref和直流母线能量E_Bus作差并输入能量环PI控制器，能量环PI控制器输出直流母线功率参考值(4)将直流母线功率参考值光伏电池输出至直流母线的功率p_PVo、直流负载功率p_Load和储能蓄电池输出功率p_Bat输入至功率环非线性微分平滑控制器(81)，该功率环非线性微分平滑控制器(81)输出蓄电池参考输出功率p_Batref；(5)通过蓄电池参考输出功率p_Batref和直流母线电压v_Bus获取直流母线参考电流，并进行电流滞环控制，获取三相交错双向变流器(4)的开关信号，进而实现平滑控制；光伏电池输出至直流母线的功率p_PVo、直流负载功率p_Load和储能蓄电池输出功率p_Bat分别通过下述公式获得：$p_{PVo}=p_{PV}-r_{PV}{\left(\frac{p_{PV}}{v_{PV}}\right)}^2,p_{Load}=v_{Bus}\·i_{Load},p_{Bat}=v_{Bat}\·i_{Bat},$其中，v_PV为光伏电池两端电压，p_PV为光伏电池输出总功率，r_PV为三相交错升压变流器的静态损耗电阻，i_Load为流过直流负载的电流，v_Bat为储能蓄电池输出电压，i_Bat为储能蓄电池输出电流；所述的功率环非线性微分平滑控制器(81)的控制律为：$u=\±2p_{Batmax}\[1-\sqrt{1-\left(\frac{\stackrel{\·}{y}+p_{Load}-p_{PVo}}{p_{Bat\max }}\right)}\],$其中，储能蓄电池充电时，等式右边取正号，储能蓄电池放电时，等式右边取负号，u＝p_Batref，r_Bat为三相交错双向变流器的静态损耗电阻。