【技术实现步骤摘要】
一种基于无模型自适应控制的船舶微电网二次调频方法
本专利技术属于微电网控制
，尤其涉及一种基于无模型自适应控制的船舶微电网二次调频控制方法。
技术介绍
随着全球能源危机和环境污染的日益严重，清洁能源的开发利用受到了广泛的关注，尤其是能够将分布式发电结合起来的微电网技术，能够解决分布式发电不可调度的问题，在更好的整理资源的同时也能够提高其可控性与可靠性。航运业作为交通产业的重要成员,对其节能减排的研究受到人们的广泛关注。在过去几十年中船舶主要电力来源于大功率的船舶柴油发电机，但是，由于船舶运行环境恶劣，劣质重油品质较差污染严重，控制机构复杂等因素的影响，传统发电机有一定的应用局限性。未来为了满足船舶对能源在环保、可靠、低成本等方面的要求，可再生新能源的分布式发电装置在船舶上的使用必将成为航运业的发展趋势。分布式能源一般多采用大功率电力电子器件逆变并网。由于电力电子器件自身反应迅速，受外界扰动的影响较大，抗扰动能力低的性质，不能保证输出电能质量。将这样的电能输送至到电网，会严重污染大电网，甚至使大电网崩溃造成严重的...
【技术保护点】
1.一种基于无模型自适应控制的船舶微电网二次调频方法，其特征在于：该方法通过无模型自适应控制算法改进虚拟同步发电机控制，设计二次调频参数的自适应调整，动态调节船舶虚拟同步发电机的虚拟输入机械功率，优化船舶微电网频率调节的响应速度，将频率波动限制在安全范围内进而改善复杂海况下船舶微电网在孤岛模式下由于负荷投切导致的频率偏移越限问题。所述方法包含以下步骤：/nS1：虚拟同步发电机控制及二次调频；/nS2：基于无模型自适应控制的虚拟同步发电机二次调频参数的自适应调整。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于无模型自适应控制的船舶微电网二次调频方法，其特征在于：该方法通过无模型自适应控制算法改进虚拟同步发电机控制，设计二次调频参数的自适应调整，动态调节船舶虚拟同步发电机的虚拟输入机械功率，优化船舶微电网频率调节的响应速度，将频率波动限制在安全范围内进而改善复杂海况下船舶微电网在孤岛模式下由于负荷投切导致的频率偏移越限问题。所述方法包含以下步骤：
S1：虚拟同步发电机控制及二次调频；
S2：基于无模型自适应控制的虚拟同步发电机二次调频参数的自适应调整。
2.根据权利要求1所述的一种基于无模型自适应控制的船舶微电网二次调频方法，其特征在于，步骤S1中，所述虚拟同步发电机控制具体包括：模拟同步发电机转子运动方程的功能由虚拟同步发电机中的原动机控制器实现，得到虚拟同步发电机的转子运动方程如下式所示：
其中，J为虚拟同步发电机的虚拟转动惯量；
Pset为虚拟输入机械功率；
Pe为虚拟同步发电机的输出电磁功率；
ω为虚拟同步发电机输出角频率；
ωn为虚拟同步发电机额定输出角频率；
Dp为阻尼系数。
3.根据权利要求2所述的一种基于无模型自适应控制的船舶微电网二次调频方法，其特征在于，步骤S1中，所述虚拟同步发电机二次调频具体包括：将基于下垂控制的频率偏差反馈指令引入虚拟输入机械功率中，实现一次调频，如式所示：
其中，Pref为额定机械功率；f为船舶虚拟同步发电机的输出频率；fN为微电网基准频率；k为调频系数；
基于无模型自适应控制设计原动机控制器以实现二次调频，如下式所示：
无模型自适应控制器利用来自船舶虚拟同步发电机输出角频率和期望输出角频率，其输出量Pm(t)实时跟踪负荷变化。即当船舶微电网存在负荷扰动时，通过无模型自适应控制算法结合基于下垂控制的一次调频计算出下一时刻的Pset，即虚拟输入机械功率Pset可以根据负荷扰动进行实时变化，即控制逆变器的输出模拟发电机的二次调频特性。
4.根据权利要求3所述的一种基于无模型自适应控制的船舶微电网二次调频方法，其特征在于，步骤S2中，所述基于无模型自适应控制的虚拟同步发电机二次调频系数自适应调整具体包括：
(1)信号的采集和处理：
采集船舶虚拟同步发电机的输出频率f；根据船舶虚拟同步发电机的输出频率计算虚拟同步发电机的输出角频率；
ω＝2πf；
(2)对船舶微电网虚拟同步发电机转子运动方程进行离散化处理：
其中，ω(t+1)为t+1时刻虚...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚文龙，裴春博，池荣虎，邵巍，闫成阳，
申请(专利权)人：青岛科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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