[發明專利]一種基于前饋魯棒控制的微電網電壓控制方法

在審

• 申請號: 201810557175.0
• 申請日: 2018-06-01
• 公開（公告）號: CN108631320A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 王燦;李祥和;田恬
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/24;H02J3/38
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 吳思高

1.一種基于前饋魯棒控制的微電網電壓控制方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟1：建立主電源電路的狀態空間方程；

步驟2：構造系統控制通道傳遞函數G(s)、擾動通道的傳遞函數D(s)和前饋補償器的傳遞函數函數F(s)；

步驟3：設計內模結構M(s)和跟蹤偏差加權函數W_e(s)；

步驟4：將魯棒反饋控制器K(s)的設計轉換為一個線性目標函數凸優化問題的求解，通過求解該問題，得出魯棒反饋控制器K(s)。

2.根據權利要求1所述一種基于前饋魯棒控制的微電網電壓控制方法，其特征在于：所述步驟1中，建立狀態空間方程：

根據基爾霍夫定理，主電源在αβ坐標系下的狀態空間方程為：

選取電感電流i_f1,αβ和濾波電容電壓v_c,αβ作為狀態變量x_αβ；微電網電流i_g1,αβ和參考電壓v_ref作為外部輸入量ω_αβ；微電網電壓v_abc1,αβ作為控制輸入量u_αβ；其中狀態變量x_αβ、外部輸入變量ω_αβ和控制輸入量u_αβ表達式為：

x_αβ＝[i_f1,α v_c,α i_f1,β v_c,β]^T，w_αβ＝[i_g1,α v_ref,α i_g1,β v_ref,β]^T

u_αβ＝[v_abc1,α v_abc1,β]^T

基于狀態空間理論，系統狀態方程和輸出方程為：

以上矩陣表達式表明在αβ坐標系下該系統可以看成2個獨立的系統，即：

矩陣A、B₁、B₂、C、D₁和D₂為：C＝[0 -1]，D₁＝[01]，D₂＝0，且x＝[i_f1,α v_c,α]^T或[i_f1,β v_c,β]^T；y＝y_α或y_β；w＝[i_g1,α v_ref,α]^T或[i_g1,β v_ref,β]^T；u＝V_abc1,α或V_abc1,β；

其中，A為系統矩陣，B₁、B₂為輸入矩陣，C為輸出矩陣，D₁、D₂為直接傳遞矩陣，L_f1為濾波電感，C_f1為濾波電容，R_f1為電阻；x表示狀態變量，為狀態變量的一階微分形式；y表示系統輸出變量，w表示外部輸入量，u表示控制輸入量；i_f1,α、v_c,α、i_g1,α、v_ref,α和v_abc1,α分別為電感電流、濾波電容電壓、微電網電流、參考電壓和微電網電壓在α軸上的分量；i_f1,β、v_c,β、i_g1,β、v_ref,β和v_abc1,β分別為電感電流、濾波電容電壓、微電網電流、參考電壓和微電網電壓在β軸上的分量。