基于滑模控制的光伏一次调频控制方法技术

本发明专利技术公开了基于滑模控制的光伏一次调频控制方法，包括：基于滑模控制的最大功率跟踪控制，通过构建基于光伏功率电压导数特性的滑膜面方程，分析不同滑模面下的光伏阵列的输出电压特性，完善最大功率跟踪控制器输出参考值，并引入指数趋近定律，提高最大功率跟踪控制的收敛速度；在滑模面方程的基础上，考虑不同频率下系统功率分配与光伏阵列能量储备，设计了光伏阵列功率调节项，实现滑模面方程的改进，提出基于滑模控制的自适应功率点跟踪控制策略，抑制频率的变化，自适应地调节滑模面以提供自适应功率储备

【技术实现步骤摘要】
基于滑模控制的光伏一次调频控制方法


[0001]本专利技术涉及电网一次调频
，具体涉及一种基于滑模控制的光伏一次调频控制方法
。

技术介绍

[0002]随着对能源需求及环境保护的日益重视，可再生
、
可持续的能源发电日益受到重视
。
由于光伏板具有清洁
、
无噪声
、
易于收集能量等优点，光伏系统在世界范围内的渗透率大幅提升
。
因此，光伏发电在未来电网及微电网中的应用将越来越广泛
。
然而，随着微电网渗透率的不断提高，其间歇性
、
随机性给微电网频率稳定带来了挑战
。
为此，要求光伏发电必须具备一次调频能力
。
[0003]为降低光伏出力波动，目前光伏调频研究主要有三种方式：储能方式
、
转储负荷方式
、
光伏限流方式
。
在储能技术的基础上，光伏发电系统通常采用最大功率跟踪控制，并通过安装和运行储能装置对其频率波动进行调整
。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
基于滑模控制的光伏一次调频控制方法，应用于交流微电网的双向一次调频，其特征在于：所述控制方法包括以下步骤：步骤一：建立光伏阵列的等效电路模型，绘制光伏阵列的功率电压特性曲线，分析光伏阵列的功率输出及其电压导数特性；步骤二：构建基于光伏功率电压导数特性的滑膜面方程，利用滑膜面对光伏作业面进行划分，获得光伏阵列的输出电压参考值，实现基于滑模控制的最大功率跟踪算法；步骤三：针对光伏并网
DC/DC
变换器，提出基于滑模控制的双回路电压控制方式，其中外环最大功率跟踪控制回路生成光伏输出电压基准
V
pv.ref
，内环电压回路调节实际光伏输出电压
V
pv
，实现电压跟踪；步骤四：通过引入功率调节项
Δ
S
，并设计功率储备与系统频率间的动态下垂特性，实现基于滑模控制的自适应功率点跟踪控制策略，提高交流微电网的双向一次频率调节能力
。2.
根据权利要求1所述的基于滑模控制的光伏一次调频控制方法，其特征在于：所述步骤二中采用如下公式：其中
P
pv
为光伏阵列的输出功率，
dI
pv
/dV
pv
为光伏阵列的增量电导，上式为光伏阵列最大功率运行状态下，功率与电压间的导数关系；依据光伏功率电压导数特性，构建滑膜面
S
pv
方程：以滑膜面
S
pv
值为依据，将光伏作业区分为
S
pv
>0
与
S
pv
<0
两个区域；
S
pv
>0
区域内，基于滑模控制的最大功率跟踪控制器的输出
V
pv.ref
的导数为正，
S
pv
的导数为负；
S
pv
<0
区域内，
V
pv.ref
的导数为负，
S
pv
的导数为正，因此将
V
pv.ref
的导数设计为：基于滑模控制的最大功率跟踪算法的输出设计为：为了得到收敛速度为指数的滑模曲面，在中引入指数趋近定律：其中，
ε
>0
，
k>0
，
sgn(
·
)
为符号函数；最终，得出基于滑模控制的最大功率跟踪算法的输出为：
V
pv,ref
＝
∫(
ε
·
sgn(S
pv
)+k
·
S
pv
)dt。3.
根据权利要求1所述的基于滑模控制的光伏一次调频控制方法，其特征在于：所述步骤四中为...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁源，郑杨，包继，王泓法，柏晶晶，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司盐城供电分公司，
类型：发明
国别省市：