一种基于滑模控制的直流微电网改进自适应下垂控制策略制造技术

一种基于滑模控制的直流微电网的改进自适应下垂控制策略，属于DC‑DC变换器控制领域。步骤1、建立滑模控制的状态空间模型及滑模控制方程；步骤2、建立自适应PI控制器模型，其中一个PI控制器根据瞬时误差连续调整比例和积分增益调整下垂系数来克服系统参数和加载条件的变化；另一个自适应PI控制器专门用于二次控制回路，通过改变下垂线来调节微电网的直流母线电压；步骤3、所述滑模控制和PI控制器共同构成直流微电网自适应下垂控制系统。本发明专利技术解决了传统下垂控制在直流微电网的系统参数或负载变化较大时，由于系统的非线性和固定下垂系数导致现有控制方法控制性能不佳、输出响应慢的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于滑模控制的直流微电网改进自适应下垂控制策略
一种基于滑模控制的直流微电网的改进自适应下垂控制策略，属于DC-DC变换器控制领域。
技术介绍
针对传统下垂控制在直流配电网发生扰动或故障时，由于系统的非线性和固定下垂系数导致直流配电网在暂态时电压下稳定性差。传统下垂控制存在的不足：下垂系数是由换流站容量确定的定值，当系统发生扰动时，直流配电网各换流站根据原有下垂系数调节有功输出，这就会使功率裕度较小的换流站容易满载或过载运行，降低系统稳定性。对传统的下垂控制进行改进可以更好地提高系统的稳定性。因此提出了一种自适应改进下垂控制策略，本专利技术包括使用滑模控制同时控制每个变换器的输出电压和输入电流，通过其中一个自适应PI控制器调整下垂系数，以消除微电网中各单元的均流误差；另一个自适应PI控制器专门用于二次控制回路，通过改变下垂线来调节微电网的直流母线电压的控制策略。本专利技术解决了传统下垂控制在直流微电网的系统参数或负载变化较大时，由于系统的非线性和固定下垂系数导致现有控制方法控制性能不佳输出响应慢的问题。<br>
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种基于滑模电压的直流微电网的改进自适应下垂控制策略，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤1、建立滑模控制的状态空间模型及滑模控制方程；/n步骤2、建立自适应PI控制器模型，其中一个PI控制器根据瞬时误差连续调整比例和积分增益调整下垂系数来克服系统参数和加载条件的变化；另一个自适应PI控制器专门用于二次控制回路，通过改变下垂线来调节微电网的直流母线电压；/n步骤3、所述滑模控制和PI控制器共同构成直流微电网自适应下垂控制系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于滑模电压的直流微电网的改进自适应下垂控制策略，其特征在于：包括如下步骤：
步骤1、建立滑模控制的状态空间模型及滑模控制方程；
步骤2、建立自适应PI控制器模型，其中一个PI控制器根据瞬时误差连续调整比例和积分增益调整下垂系数来克服系统参数和加载条件的变化；另一个自适应PI控制器专门用于二次控制回路，通过改变下垂线来调节微电网的直流母线电压；
步骤3、所述滑模控制和PI控制器共同构成直流微电网自适应下垂控制系统。


2.根据权利要求1所述一种基于滑模电压的直流微电网的改进自适应下垂控制策略，其特征在于：所述DC-DC升压变换器数学模型为：






式中，vi和ii分别为第i个升压变换器的输出电压和输出电流；iL是电感电流；E是输入电动势；u是开关函数。


3.根据权利要求1所述一种基于滑模电压的直流微电网的改进自适应下垂控制策略，其特征在于：步骤1具体包括：
步骤1.1所述状态空间模型为：
X1＝vref,i-vi
X2＝iref,L-iL



式中，Vref,i和iref,L分别表示第i个变换器的输出电压参考值和电感电流，X1和X2是系统状态变量，系统状态矩阵A、B(X)和D分别为：









步骤1.2、选取滑模面为：S＝C1X1+C2X2＝CTX
式中CT＝[C1C2]是滑模面的系数向量，这个方程描述了一条经过原点的直线，滑模面将被平面分割成两个区域，每个区域有特定的开关状态使系统跟踪滑模面。
运用滞环特性允许晓得误差信号，因此滑模控制方程为：



其中，k为允许误差。


4.根据权利要求1所述一种基于滑模电压的直流微电网的改进自适应下垂控制策略，其特征在于：所述滑模控制器的存在条件为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：吕艳玲，崔皓璞，滕翀，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23