基于线性自抗扰技术的SMES储能变流器控制策略

发布时间：2020-12-18 05:45

　　储能系统作为微电网中不可或缺的重要组成部分,对保证微电网的稳定运行和提高微电网电能质量具有重要作用。提出一种基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)的超导磁储能系统(superconducting magnetic storage system,SMES)储能变流器控制策略,利用LADRC能够估计并补偿系统扰动,可有效改善储能系统输出电能质量和提高系统鲁棒性。通过对LADRC和比例积分(proportional integral,PI)控制系统进行频率响应特性分析可知,一阶LADRC的反馈补偿器可以等效为一个PI控制器串联一个一阶低通滤波器,能有效抑制系统高频噪声;同时使用根轨迹法分析了LADRC控制系统的稳定性和鲁棒性。MATLAB仿真结果表明,基于LADRC的SMES储能变流器控制策略具有响应速度快、控制精度高、抗扰能力强等优点,其控制效果和鲁棒性均优于传统PI控制器。 

【文章来源】：电力建设. 2020年11期 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

SMES拓扑结构图

LADRC主要是由跟踪微分器(tracking differentiator,TD)、线性扩张观测器(linear extended state observer,LESO)和线性误差反馈控制率(linear state error feedback control law,LSEF)这3部分组成，如图2所示。图2中:r为参考输入;u0为无扰控制量;u为系统实际控制量;y为输出;z1和z2分别为LESO的不同状态变量。自抗扰控制不需要知道被控对象和系统扰动的精确数学模型，通常假设被控对象具有如下模型:

图3给出了本文设计的基于LADRC的超导磁储能系统的整体控制框图。储能变流器使用空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation,SVPWM)，直流侧斩波器采用脉宽调制技术(pulse w idth modulation,PWM)，用锁相环(phase locked loop,PLL)得到电网电压相角从而进行dq和abc坐标系的变换。2 LADRC控制系统性能分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]On the characteristics of ADRC: a PID interpretation[J]. Huiyu JIN,Jingchao SONG,Weiyao LAN,Zhiqiang GAO.  Science China(Information Sciences). 2020(10)
[2]基于动态演化理论的SMES变流器控制策略[J]. 朱英伟,付伟真,林晓冬,杨浩瀚.  电力自动化设备. 2019(12)
[3]基于自抗扰控制技术的光储微电网无功支撑策略[J]. 麦倩屏,陈鸣.  电网技术. 2019(06)
[4]第24届国际供电会议研究成果综述——微电网的规划与运行[J]. 李宏仲,吕梦琳,胡列翔,范明天,张祖平.  电网技术. 2019(04)
[5]基于改进二阶线性自抗扰技术的微网逆变器电压控制[J]. 杨林,曾江,马文杰,黄仲龙.  电力系统自动化. 2019(04)
[6]线性自抗扰技术在LCL逆变器并网电流控制及有源阻尼中的应用[J]. 杨林,曾江,黄仲龙.  电网技术. 2019(04)
[7]基于微分前馈自抗扰的逆变器控制策略[J]. 曹永锋,武玉衡,叶永强,熊永康,赵强松.  电力系统自动化. 2019(05)
[8]SMES装置用电压源型变流器双闭环功率控制系统设计[J]. 辛征,魏莉,施啸寒.  电力自动化设备. 2018(12)
[9]非严格重复逆变器系统自抗扰学习控制[J]. 孟琦,侯忠生.  控制理论与应用. 2018(11)
[10]超级电容器-飞轮-蓄电池混合储能系统容量配置方法研究[J]. 李想,张建成,王宁.  中国电力. 2018(11)



本文编号：2923468