基于观测器估计系统参数的直流微电网母线电压自适应稳定控制
发布时间：2021-01-08 11:32
直流微电网母线电压是否稳定是衡量直流微电网电能质量的主要指标。而系统中的非线性、参数不确定等是影响母线电压稳定的关键因素。本文以直流微电网为研究对象,以维持直流微电网母线电压稳定为研究目的,采用了基于ESO观测器的Backstepping控制方法、基于哈密顿自适应观测器及无源化的控制方法。具体研究内容如下:针对直流微电网系统中非线性及参数变化对母线电压稳定的影响,提出了ESO和Backstepping相结合的控制方法。首先对由分布式电源、电力电子装置、储能设备和负载单元组成的直流微电网系统,按具有升压和降压功能的变换器建立系统的等效拓扑结构及数学模型。利用扩张状态观测器（Extended State Observer,ESO）观测出模型中的非线性部分,采用Backstepping方法补偿此系统中的非线性部分,进而克服非线性及参数变化对系统的不利影响,达到控制直流母线电压稳定的目的。仿真结果表明:ESO和Backstepping相结合的控制方法,可进一步提高直流微电网母线电压控制的稳定性和鲁棒性。为了进一步精确的观测微电网系统中的单个参数变化情况,而不是仅仅观测非线性的整体部分,提出了一...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
交流微电网结构图
第1章绪论3[5]。交流微电网中含有大量分布式电源，而分布式电源通过并网变换器连接至同一交流母线，并通过交流母线接入电网，其结构如图1-1所示。图1-1交流微电网结构图1.2.2直流微电网的结构和特点直流微电网通过直流母线将各地分布式电源联系起来，以直流配电的方式实现对其部分单元的协调控制。直流微电网在实际应用中能够即插即用，方便实用。其结构如图1-2所示：图1-2直流微电网结构图
燕山大学工学硕士学位论文14图2-1光伏电池等效电路图中，gI为电池受到光照时产生的光电流，它与光照强度成正比；DI为通过反并联二极管的电流；shI为流经电阻shR的电流；I为光伏电池的输出电流；V为光伏电池端口电压；sR为光伏电池的串联电阻；shR为光伏电池的并联电阻；根据KCL定律，可得光伏电池的输出电流为gOshIIII(2-1)其中gSCRTccRR1GIITTG(2-2)式中，SCRI当光照强度为参考光照RG，且电池温度为参考温度cRT时的短路电流；T为光电流的温度系数；G为光伏电池的实际光照强度；cT为光伏电池的实际电池温度。shsshIVIR/R(2-3)式中，srDOcexp1/VIRIInkTq(2-4)式中，n为发射系数，其大小与PN结的尺寸、材料及通过的电流有关，通常在1~2之间；k为玻尔兹曼常数，取231.38110J/K；为电子电荷常数，取1.602×10-19C；OI为二极管饱和电流，可表示为3cooR3cRcRc11expgTqeIITTTnk(2-5)
【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式光伏/储能系统多运行模式协调控制策略[J]. 杨子龙,宋振浩,潘静,陈卓,王一波. 中国电机工程学报. 2019(08)
[2]直流微电网潮流控制器与分布式储能协同控制策略[J]. 邓诗蕾,王明渝. 电力系统保护与控制. 2018(24)
[3]基于一致性理论的直流微电网混合储能协同控制策略[J]. 周建宇,闫林芳,刘巨,石梦璇,陈霞,文劲宇. 中国电机工程学报. 2018(23)
[4]特高压交直流电网系统保护及其关键技术[J]. 陈国平,李明节,许涛. 电力系统自动化. 2018(22)
[5]未来配电网的主要形态——基于储能的低压直流微电网[J]. 刘健,魏昊焜,张志华,王宏. 电力系统保护与控制. 2018(18)
[6]基于滑模的直流微电网电压稳定方法[J]. 朱龙,唐梦雪,魏久林,王艳姣. 电工技术. 2018(11)
[7]基于自适应虚拟惯性的微电网动态频率稳定控制策略[J]. 刘尧,陈建福,侯小超,裴星宇,李建标,粟梅. 电力系统自动化. 2018(09)
[8]多储能独立直流微电网自适应分级协调控制[J]. 米阳,纪宏澎,何星瑭,蔡杭谊,苏向敬,符杨. 中国电机工程学报. 2018(07)
[9]直流微电网下垂控制技术研究综述[J]. 朱珊珊,汪飞,郭慧,王奇丰,高艳霞. 中国电机工程学报. 2018(01)
[10]基于一致性算法的独立直流微电网分层协调控制策略[J]. 朱承治,俞红生,周开河,郭振,龚向阳,方云辉. 电力系统及其自动化学报. 2018(01)
硕士论文
[1]直流微电网惯性控制及其稳定性分析研究[D]. 谢志云.华北电力大学 2018
本文编号：2964521
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
交流微电网结构图
第1章绪论3[5]。交流微电网中含有大量分布式电源，而分布式电源通过并网变换器连接至同一交流母线，并通过交流母线接入电网，其结构如图1-1所示。图1-1交流微电网结构图1.2.2直流微电网的结构和特点直流微电网通过直流母线将各地分布式电源联系起来，以直流配电的方式实现对其部分单元的协调控制。直流微电网在实际应用中能够即插即用，方便实用。其结构如图1-2所示：图1-2直流微电网结构图
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【参考文献】：
期刊论文
[1]分布式光伏/储能系统多运行模式协调控制策略[J]. 杨子龙,宋振浩,潘静,陈卓,王一波. 中国电机工程学报. 2019(08)
[2]直流微电网潮流控制器与分布式储能协同控制策略[J]. 邓诗蕾,王明渝. 电力系统保护与控制. 2018(24)
[3]基于一致性理论的直流微电网混合储能协同控制策略[J]. 周建宇,闫林芳,刘巨,石梦璇,陈霞,文劲宇. 中国电机工程学报. 2018(23)
[4]特高压交直流电网系统保护及其关键技术[J]. 陈国平,李明节,许涛. 电力系统自动化. 2018(22)
[5]未来配电网的主要形态——基于储能的低压直流微电网[J]. 刘健,魏昊焜,张志华,王宏. 电力系统保护与控制. 2018(18)
[6]基于滑模的直流微电网电压稳定方法[J]. 朱龙,唐梦雪,魏久林,王艳姣. 电工技术. 2018(11)
[7]基于自适应虚拟惯性的微电网动态频率稳定控制策略[J]. 刘尧,陈建福,侯小超,裴星宇,李建标,粟梅. 电力系统自动化. 2018(09)
[8]多储能独立直流微电网自适应分级协调控制[J]. 米阳,纪宏澎,何星瑭,蔡杭谊,苏向敬,符杨. 中国电机工程学报. 2018(07)
[9]直流微电网下垂控制技术研究综述[J]. 朱珊珊,汪飞,郭慧,王奇丰,高艳霞. 中国电机工程学报. 2018(01)
[10]基于一致性算法的独立直流微电网分层协调控制策略[J]. 朱承治,俞红生,周开河,郭振,龚向阳,方云辉. 电力系统及其自动化学报. 2018(01)
硕士论文
[1]直流微电网惯性控制及其稳定性分析研究[D]. 谢志云.华北电力大学 2018
本文编号：2964521
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