考虑通信时延的直流微电网多电力弹簧电压平稳控制方法

通信时延是影响微电网多直流电力弹簧(DC electric spring,DCES)分布式控制性能的关键因素。针对最大时延边界求解准确性与控制器设计复杂性间的矛盾,应用微分平滑理论,提出一种多DCES分布式电压平稳控制方法。功率外环考虑通讯时延对直流母线功率精准分配影响,设计牵制一致性控制方法,构建具有动态可逆特性的微分平滑控制律,实现非线性系统输出特性的线性化转化,快速准确求取DCES滤波电感电流期望轨迹;电流内环设计基于DCES开关模态的模型预测方法,以DCES滤波电感电流期望轨迹快速跟踪为目标设计评价函数,快速求取DCES最优开关模式,实现直流母线电压平稳控制。基于MATLAB/Simulink的仿真结果和基于dSPACE的实验结果验证了所提控制方法具有计算量小、稳定性好、鲁棒性强的特点。

基于一致性理论的直流微电网多电力弹簧分布式电压平稳控制方法

针对直流微电网高比例可再生能源的功率波动和直流电力弹簧(DC electric spring,DCES)参数摄动对系统电能质量的影响,提出一种简单的多DCES分层控制策略,实现直流母线电压平稳与关键负载的可靠运行。下层控制设计基于DCES开关模态的模型预测方法(model predictive control,MPC),建立以快速跟踪电感电流期望轨迹为目标的系统评价函数,实现各段直流母线电压波动的快速平抑。上层控制采用一致性算法动态调节直流电压母线参考值,同时求取下层控制器所需的电流期望轨迹,仅需本地信息和相邻信息即可实现多DCES的协调控制和直流母线电压平稳控制,闭环控制系统的全局稳定性可由Lyapunov稳定性定理证明。基于MATLAB/Simulink的仿真结果和基于dSPACE的实验结果验证了所提出方法具有动态响应快、稳定性好、鲁棒性高的特点。