【技术实现步骤摘要】
：本专利技术涉及基于含有电网扰动的并网lcl型逆变器有限时间控制方法。
技术介绍
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技术介绍
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1、随着工业化进程不断加快，对能源的需求量也在不断增长，为实现双碳目标，智能电网以及可再生能源系统得到了迅速发展，而高性能并网逆变器作为新能源发电和电网连接的重要装置，其工作方式和控制策略也会影响着电网质量；为了提供稳定的电力质量、保护电力设备，需要有效提高并网逆变器系统的控制精度以及响应速度。
2、在实际应用中，大多是使用最广泛的单相lcl型逆变器系统进行控制设计，不仅对高频谐波有较强的衰减特性，还能够减少电网阻抗变化和电网内高频谐波的影响；对于逆变器的并网控制，主要考虑控制的是并网电流，要保证和电网电压保持同频同相。
3、一般情况下，会利用观测器来估计系统状态以及电网时变扰动，其中扰动估计技术在消除扰动影响问题上发挥了巨大作用；而观测器都是渐近稳定的，使产生的扰动无法在一个有限时间内被准确地预测出来，扰动观测所需的时间越长，系统稳定所需的时间也就越长。
4、针对观测器的缺陷，往往是通过pi控制、lqr最优控制和滑膜控制来进行优化解决；由于并网电流是交流量，现有的pi控制不能满足控制精度要求，而lqr最优控制流程繁琐，需要经验或者试错来确定合适的参数；对于滑膜控制，会产生毛刺的抖振现象，难以控制其平滑，会对系统内各个种类的电气元器件造成损坏。
技术实现思路
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技术实现思路
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1、本专利技术实施例提供了基于含有电网扰动的并网
2、本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
3、基于含有电网扰动的并网lcl型逆变器有限时间控制方法，所述控制方法包括以下步骤：
4、s1，根据具体电路结构采用基尔霍夫定律建立传统动力学方程，并将其化简为brunovsky形式；
5、s2，设计观测器利用输出电流传感器来估计电网系统的所有状态参量，使电网系统状态具有时间收敛性；
6、s3，设计控制器来提升电网系统的稳定性，以补偿levant微分器和高增益扰动观测器的估计误差；
7、s4，采用对比控制策略进行仿真实验，设置对应的仿真参数，有效抑制电网时变扰动，保证并网电流以极低的跟踪误差和thd进行并网。
8、根据具体电路结构采用基尔霍夫定律建立传统动力学方程，并将其化简为brunovsky形式包括以下步骤：
9、s1.1，根据具体电路结构获取带lcl滤波器的并网逆变器的功率回路方程，所述功率回路方程为：
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11、其中，ugs和ig是公用电网的标准基波电压和电流；uc和ic分别是电容器两端的电压和流过电容器的电流；u和i分别是逆变器的输出电压和电流；dsw是ugs中存在的未知扰动，运用叠加定理可以忽略ugs，令x1＝ig,x2＝i,x3＝uc,y＝ig＝x1得到并网逆变器的传统状态方程如下：
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13、s1.2，对并网逆变器的传统状态方程进行坐标变换，简化逆变器控制器的设计，定义一组新的状态变量：z1＝x1，z2＝(x3-dsw)/lg，得到brunovsky形式，并定义集总扰动
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15、进而得到状态变量的具体形式：
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17、设计观测器利用输出电流传感器来估计电网系统的所有状态参量，使电网系统状态具有时间收敛性包括以下步骤：
18、s2.1，设计单相lcl型逆变器系统的levant微分器，所述levant微分器为：
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20、其中，λi(i＝1,2,3,4)是levant微分器的正增益，vi(i＝1,2,3,4)是辅助变量，和是估计的系统状态；
21、s2.2，在有限时间内将levant微分器的估计误差收敛到一个小集合，即
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23、其中，是观测器的误差，τi取决于levant微分器的正增益λi；
24、s2.3，利用高增益扰动观测器来观测逆变器系统的集总扰动
25、
26、其中，是观测器的增益，当ε值较低时，观测器将获得更高的增益，这可以抑制集总扰动的有界导数；
27、s2.4，定义观测到的扰动误差为对扰动误差进行求导得到：
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29、求解得到使集中扰动的估计误差在有限时间内收敛到接近零的小范围。
30、设计控制器来提升电网系统的稳定性，以补偿levant微分器和高增益扰动观测器的估计误差包括以下步骤：
31、s3.1，设计逆变器输出信号与给定信号的跟踪误差为e＝y-yd，其中yd是系统输出的期望轨迹，则可以推出：
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33、s3.2，选择滑模面，结合扰动误差得到：
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35、s3.3，使用levant微分器和估计误差收敛集合来替换原始状态和扰动控制器的具体数值，得到控制器为：
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37、其中，是levant微分器的状态估计值；是高增益扰动观测器的集总扰动估计值；用于补偿levant微分器和高增益扰动观测器的估计误差；
38、s3.4，选择李雅普诺夫函数对控制器进行求导，利用放缩以及杨氏不等式得到设计的控制器能够满足电网系统稳定性的要求；
39、所述李雅普诺夫函数为：
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41、所述控制器利用输出反馈控制策略控制逆变器侧电压实现对电网系统输出电流信号的控制跟踪。
42、所述观测器为高阶滑膜微分观测器。
43、本专利技术采用上述方法，通过设计观测器利用输出电流传感器来估计电网系统的所有状态参量，使电网系统状态具有时间收敛性；通过设计控制器来提升电网系统的稳定性，以补偿levant微分器和高增益扰动观测器的估计误差；通过采用对比控制策略进行仿真实验，设置对应的仿真参数，有效抑制电网时变扰动，保证并网电流以极低的跟踪误差和thd进行并网，具有灵敏实用、稳定高效的优点。
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1.基于含有电网扰动的并网LCL型逆变器有限时间控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于含有电网扰动的并网LCL型逆变器有限时间控制方法，其特征在于，根据具体电路结构采用基尔霍夫定律建立传统动力学方程，并将其化简为Brunovsky形式包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于含有电网扰动的并网LCL型逆变器有限时间控制方法，其特征在于，设计观测器利用输出电流传感器来估计电网系统的所有状态参量，使电网系统状态具有时间收敛性包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的基于含有电网扰动的并网LCL型逆变器有限时间控制方法，其特征在于，设计控制器来提升电网系统的稳定性，以补偿Levant微分器和高增益扰动观测器的估计误差包括以下步骤：
5.根据权利要求1所述的基于含有电网扰动的并网LCL型逆变器有限时间控制方法，其特征在于：所述控制器利用输出反馈控制策略控制逆变器侧电压实现对电网系统输出电流信号的控制跟踪。
6.根据权利要求1所述的基于含有电网扰动的并网LCL型逆变器有限时间控制方法，其特征
...【技术特征摘要】
1.基于含有电网扰动的并网lcl型逆变器有限时间控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于含有电网扰动的并网lcl型逆变器有限时间控制方法，其特征在于，根据具体电路结构采用基尔霍夫定律建立传统动力学方程，并将其化简为brunovsky形式包括以下步骤：
3.根据权利要求1所述的基于含有电网扰动的并网lcl型逆变器有限时间控制方法，其特征在于，设计观测器利用输出电流传感器来估计电网系统的所有状态参量，使电网系统状态具有时间收敛性包括以下步骤：
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