【技术实现步骤摘要】
一种不确定性直流微电网的切换型模糊模型预测控制方法
本专利技术属于电力系统自动化
,具体涉及一种不确定性直流微电网直流微电网的切换型模糊模型预测控制方法。
技术介绍
随着日益严峻的能源以及环境问题,加之煤、石油等化石能源的日趋枯竭,太阳能、风能等作为新能源和可再生能源的重要组成部分,越来越受到人们的关注。与此同时,分布式能源在电网中的不断发展,形成了一种新的供电网络——微电网。微电网因其可靠性高、经济等优势,受到了广泛的关注。微电网是将可再生能源发电装置、负荷、储能装置及控制装置等有机结合并接入到电网中的技术。随着配电系统的发展,直流微电网将比交流微电网更具有优势,如果将现行的交流供电改为直流供电,通过改变供电系统的构成就可以降低约20%的耗电量,从而实现节能优化、低碳的目的。目前,基于恒定功率负载的直流微电网的控制和稳定的成果已经很多,但几乎所有的现有的研究成果都假设控制器可以在没有任何误差或者模型准确不变的情况下运行,并且直流微电网参数的值是完全已知的。但是在实际情况中,具有恒定功率负载的微电网的参数不确定 ...
【技术保护点】
1.一种不确定性直流微电网的切换型模糊模型预测控制方法,其特征在于:包括如下步骤:/n步骤1,建立直流微电网系统的动态模型;/n步骤2,根据直流微电网的模型构建其对应的TS模糊模型;/n步骤3,将直流微电网系统的TS模糊模型离散化;/n步骤4,设计不确定性直流微电网的切换型模糊模型预测控制器;/n步骤5,给出切换型模糊模型预测控制器增益的求解条件;/n步骤6,将切换型模糊模型预测控制器用于不确定性直流微电网的在线控制。/n
【技术特征摘要】
1.一种不确定性直流微电网的切换型模糊模型预测控制方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤1,建立直流微电网系统的动态模型;
步骤2,根据直流微电网的模型构建其对应的TS模糊模型;
步骤3,将直流微电网系统的TS模糊模型离散化;
步骤4,设计不确定性直流微电网的切换型模糊模型预测控制器;
步骤5,给出切换型模糊模型预测控制器增益的求解条件;
步骤6,将切换型模糊模型预测控制器用于不确定性直流微电网的在线控制。
2.根据权利要求1所述的一种不确定性直流微电网的切换型模糊模型预测控制方法,其特征在于:所述步骤1中,具体包括如下内容:
所述直流微电网系统的整体架构包含若干个恒定功率负载CPL、直流电源和能量存储系统ESS;
为了导出具有多个恒定功率负载的直流微电网的整体动态,首先,对于研究直流电源和单个恒定功率负载的属性,与RLC滤波器串联的第j个恒定功率负载系统和直流链路的动态方程如下:
其中Pj是第j个CPL的恒定功率,对于平衡点[iL0,jvC0,j],恒定功率Pj必须满足以下约束:
保证公式(1)的雅可比矩阵是Hurwitz并且具有负实部根,以确保存在实际的可操作点;
然后研究通过RLC滤波器连接到ESS的电压源,ESS由电流源ies表示,则该状态空间表示如下:
通过坐标变换的方法,将公式(1)和公式(3)变换如下:
进一步地,给定多个恒定功率负载的状态空间表达式如下:
其中j={1,2,...,Q},s=Q+1表示直流源滤波器的状态,xj=[iL,jvC,j]T和xs=[iL,svC,s]T分别表示第j个恒定功率负载过滤器以及直流源过滤器的状态;
源子系统可以表示为如下:
其中
假设变换当前的点坐标并且让能量存储系统的电流ies变为控制输入,重写整个直流微电网系统,其平衡点在原点,形式如下:
其中
h=[h1,...,hQ]T,
3.根据权利要求1所述的一种不确定性直流微电网的切换型模糊模型预测控制方法,其特征在于:所述步骤2中,TS模糊模型需要获得局部线性系统和模糊隶属函数,通过扇形非线性方法系统地计算非线性系统等效的TS模糊模型,使得原始系统的每个非线性项都进入两个线性扇区,聚合两个扇区的所有组以导出TS模糊的隶属度函数和局部矩阵;
为了简单起见,将几个恒定功率负载的微电网转换为一个等效的恒定功率负载的微电网;对于给定的区域计算出扇形和满足
...
【专利技术属性】
技术研发人员:解相朋,徐宇辰,胡松林,岳东,
申请(专利权)人:南京邮电大学,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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