[發明專利]一種具有恒定功率負載的不確定性直流微電網模糊開關控制方法

有效

• 申請號: 201911106959.2
• 申請日: 2019-11-13
• 公開（公告）號: CN110797855B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 解相朋;王冬庭;胡松林;岳東
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02J1/10;H02J1/14
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 張玉紅

1.一種具有恒定功率負載的不確定性直流微電網模糊開關控制方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，建立單個直流微電網系統的動態模型；

步驟2，依據單個直流微電網的模型構建其整體動態模型；

步驟3，依據直流微電網的模型構建其對應的T-S模糊模型；

步驟4，設計基于開關控制器的直流微電網模糊控制律；

步驟5，求解模糊控制律所涉及的控制器和觀測器的增益；

步驟6，將求解得到的控制器和觀測器的控制增益賦值給回路，實現直流微電網上的最佳恒定功率負載和儲能系統。

2.根據權利要求1所述的一種具有恒定功率負載的不確定性直流微電網模糊開關控制方法，其特征在于：步驟1中，直流微電網系統包含恒定功率負載CPL，直流源DC和能量存儲系統ESS；

為了得到具有多個恒定功率負載的直流微電網的整體動態特性，首先研究具有直流電源和電源子系統的一個恒定功率負載的特性；恒定功率負載由電壓控制電流源建模，且考慮連接到直流鏈路的第j個恒定功率負載，則其值的非線性取決于恒定功率負載的功率和電壓；

與RLC濾波器和直流鏈路串聯的第j個恒定功率負載系統的電路中，其恒定功率負載所示的動態模型為：

其中，i_L,j和v_C,j分別表示第j個恒定功率負載上的電感電流和電容電壓，r_L,j表示第j個恒定功率負載上的電感電阻，L_j表示第j個恒定功率負載的電感，C_j表示第j個恒定功率負載的電容，V_e表示直流鏈路電壓；

P_j表示第j個恒定功率負載上的恒定功率且必須滿足以下的約束條件：對于平衡點[i_L0,j v_C0,j]，有：

其中，i_L0,j和v_C0,j分別表示第j個恒定功率負載上平衡位置的電感電流和電容電壓，P_max,j表示第j個恒定功率負載上的最大恒定功率，V_dc表示直流電源；

RLC濾波器是通過儲能系統的電壓源進行連接的，則儲能系統通過電流源i_es進行建模，其直流微電網儲能系統的狀態空間表示形式為：

其中，i_L,s和v_C,s分別表示儲能系統上的電感電流和電容電壓，r_s表示儲能系統的電阻，L_s表示儲能系統的電感，C_s表示儲能系統的電容，i_es表示電流源；

為獲得具有原點為平衡點的新的非線性動態特性，對Lyapunov穩定性理論的非線性系統進行穩定性分析和控制器綜合，則必須有一個動力系統，將其平衡點位于原點。通過坐標的變化，將動力模型(1)和(3)可轉換為：

其中，和分別表示在平衡點時的第j個恒定功率負載上的電感電流和電容電壓，和分別表示在平衡點時的儲能系統上的電感電流和電容電壓，表示在平衡點時電流源。