[發(fā)明專利]基于虛擬同步機(jī)的不間斷微網(wǎng)電源協(xié)同控制方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110873697.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113595231A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許德智;張偉明;楊瑋林;潘庭龍;劉子博;朱磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江南大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J9/06
• 分類號(hào): H02J9/06;H02J7/00;B60L58/14;B60L58/18
• 代理公司: 蘇州市中南偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32257
• 代理人: 王玉仙

1.一種基于虛擬同步機(jī)的不間斷微網(wǎng)電源協(xié)同控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1、獲取角度設(shè)定值Δδ_iset、頻率設(shè)定值Δw_iset和有功功率設(shè)定值Δp_iset和經(jīng)過(guò)功率分配策略校正之后的角度誤差值Δδ_i、頻率誤差值Δw_i和有功功率誤差值Δp_i，計(jì)算得到跟蹤誤差，并對(duì)跟蹤誤差進(jìn)行虛擬控制得到角度誤差參考值Δδ_iref、頻率誤差參考值Δw_iref、有功功率誤差參考值Δp_iref；

S2、對(duì)角度誤差參考值Δδ_iref、頻率誤差參考值Δw_iref、有功功率誤差參考值Δp_iref進(jìn)行指令濾波補(bǔ)償和滑膜控制后，得到用于跟蹤誤差的終端滑模值S_i1、S_i2；

S3、對(duì)頻率設(shè)定值Δw_iset和有功功率設(shè)定值Δp_iset進(jìn)行自適應(yīng)律的控制調(diào)整后得到頻率誤差估計(jì)值和功率誤差估計(jì)值

S4、將終端滑模值S_i1、S_i2和頻率誤差估計(jì)值和功率誤差估計(jì)值輸入到自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)，從而得到穩(wěn)定的輸出電壓u_i；

S5、將輸出電壓u_i進(jìn)行電壓電流的閉環(huán)控制后得到穩(wěn)定的有功功率p_i，有功功率p_i經(jīng)過(guò)容量估計(jì)、功率分配、SoC下垂控制后，重新得到響應(yīng)的角度、頻率、有功功率誤差。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬同步機(jī)的不間斷微網(wǎng)電源協(xié)同控制方法，其特征在于：步驟S1中虛擬控制基于反推控制的思想，搭建智能體的數(shù)學(xué)模型、構(gòu)建Lyapunov函數(shù)，使得跟蹤誤差變量趨于0，使得系統(tǒng)所需功率與供給功率維持平衡。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于虛擬同步機(jī)的不間斷微網(wǎng)電源協(xié)同控制方法，其特征在于：所述跟蹤誤差變量包括角度跟蹤誤差e_i1、頻率跟蹤誤差e_i2、有功功率跟蹤誤差e_i3，所述跟蹤誤差變量定義為：

e_i1＝Δδ_i-Δδ_iref

e_i2＝Δw_i-Δw_iref

e_i3＝ΔP_i-ΔP_iref

根據(jù)定義得到角度誤差參考值Δδ_iref、頻率誤差參考值Δw_iref、有功功率誤差參考值Δp_iref。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬同步機(jī)的不間斷微網(wǎng)電源協(xié)同控制方法，其特征在于：在步驟S2中，所述指令濾波補(bǔ)償能夠?qū)斎胄盘?hào)起到限幅功能，但同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生濾波誤差，因此在控制器設(shè)計(jì)過(guò)程中增加了補(bǔ)償誤差。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬同步機(jī)的不間斷微網(wǎng)電源協(xié)同控制方法，其特征在于：在步驟S2中，所述滑膜控制根據(jù)系統(tǒng)工作狀態(tài)的切換，設(shè)計(jì)滑模控制律使得系統(tǒng)能夠保持在所設(shè)計(jì)的滑模面上。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于虛擬同步機(jī)的不間斷微網(wǎng)電源協(xié)同控制方法，其特征在于：步驟S3中，參數(shù)自適應(yīng)律選用了基于投影算子的參數(shù)自適應(yīng)法則，其具體表述為：

其中γ₁和γ₂為分別為自適應(yīng)參數(shù)，Proj為投影算子，其作用是限定自適應(yīng)參數(shù)的上下界限，保證參數(shù)在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的在設(shè)定范圍內(nèi)，能夠起到對(duì)傳統(tǒng)自適應(yīng)的優(yōu)化作用，其具有如下定義：

式中和代表著參數(shù)的估計(jì)值的上下界，ξ代表著待修正的自適應(yīng)律。