[發明專利]一種基于逆解耦的微電網自抗擾控制方法

在審

• 申請號: 201810184520.0
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108418209A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 殷桂梁;趙曉龍;董浩;靳海濤;支成
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 秦皇島一誠知識產權事務所(普通合伙) 13116
• 代理人: 李合印

本發明公開了一種基于逆解耦的微電網自抗擾控制方法，包括如下步驟：建立微電網線路功率傳輸模型；采用相對增益方法對微網線路進行耦合性分析；采用逆解耦方法對微網進行解耦控制；采用自抗擾控制方法對模型失配和擾動進行補償；用matlab/simulink軟件進行仿真分析。本發明通過相對增益分析方法對低壓微網線路功率模型進行配對選擇，量化控制通道耦合度；根據已知模型信息設計解耦環節，避免了矩陣求逆運算，降低解耦器控制復雜度；本發明以自抗擾控制器補償微網功率模型的誤差，從而解決微網運行過程中的功率耦合和不確定擾動的問題；采用matlab/simulink對算例進行仿真研究，驗證了所提解耦方法的有效性。

技術領域

本發明涉及微電網控制領域，尤其是一種解決低壓微網功率耦合和擾動的方法。

背景技術

隨著分布式能源的應用和發展，微電網逐步興起。微網技術能有效的整合分布式電源的優勢，為大規模應用分布式電源提供合理的技術路線。國際上對微網的運行和控制方面已經進行了很多研究工作，并得到很多成果。

在大多數微網功率控制方法的研究中，都是以感性線路的情況進行分析，但是微網線路一般是阻性或是阻感性線路，從而導致了微網運行中有功、無功功率的耦合，增加了控制難度。所以，不管是在并網或者是在孤網的運行之下，又或者運用其他控制方法的時候，微網的功率耦合都是必須要解決的一個難題。實現有功、無功功率的獨立解耦控制，靈活調節微網內線路潮流，保證微網內負荷和微電源之間供需平衡，使得微網安全、有效的運行。

目前，在相關微網控制領域中，很少有針對微網功率耦合機理進行闡述分析，若直接將傳統控制方法應用于微網環境，可能會引起微網電能質量問題，影響系統的穩定運行；一些研究為了確保輸出阻抗成感性，采用在微電源功率接口輸出端加入大電感的方式，這會導致線路壓降和投資費用的增加，解決微網供電線路功率耦合問題，還應著眼于其控制方法的改進。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于逆解耦的微電網自抗擾控制方法，用以解決上述問題。

為實現上述目的，采用了以下技術方案：本發明所述方法包括以下步驟：

步驟1，建立微電網線路功率傳輸模型；

步驟2，采用相對增益方法對微網線路的耦合性分析；

步驟3，采用逆解耦方法對微網進行解耦控制；

步驟4，采用自抗擾控制方法對模型失配和擾動進行補償；

步驟5，確定算例以及其必要特征，采用Matlab/Simulink軟件對算例進行仿真分析。

進一步的，所述步驟1的具體過程如下：

1-1，分析微網線路參數特點

傳統電力系統都是高壓線路，線路參數中電抗遠大于電阻，即X>>R，在高壓線路中相角差主要取決于有功功率，電壓幅值差主要取決于無功功率，有功與無功功率之間不存在耦合關系；

低壓微電網的線路參數與傳統電力系統不同，其電阻與電抗為同一數量級，不能忽視其電阻的大小，難以直接實現微網的有功和無功功率解耦控制；所以對于低壓微網線路特性，應該提出一種有效的控制方法以解決微電網的有功功率和無功功率的精確控制；

1-2，微網線路功率傳輸模型

微網線路潮流公式為：

式中：S＝P+jQ為微網線路功率，微電源通過低壓線路與微網母線連接，Z＝R+jX為微網線路阻抗，U₁、δ為節點1處電壓有效值和電壓相角；U₂為節點2處電壓有效值；設節點2處電壓相角為0，由于δ通常很小，則一般認為sinδ＝δ，cosδ＝1；