基于事件触发的互联电网负荷频率模型预测输出反馈控制

开放式通信环境不可避免地会导致通信延迟现象的产生,针对多区域负荷频率控制系统提出了基于事件触发的模型预测输出反馈控制方案。模型预测控制器通过延迟通信网络交换预测输入序列,构造Luenberger型观测器以提供传输到本地控制器的状态估计。此外,通过比较实际状态观测值与模型输出反馈控制器中使用的估计值之间的偏差来设计事件触发条件,扩展最大允许的时间间隔,从而减少通信资源的利用。最后,对四区域负荷频率控制系统进行仿真研究,结果表明在具有时变延迟和随机分组丢失的非理想通信网络中,所提出的方法能够提高系统的控制性能,并减少网络信息传输量。

反激变换器的输出反馈模型预测控制仿真研究

针对反激变换器的输出电压稳定性问题,提出一种输出反馈模型预测控制方法。建立双线性模型,设计状态反馈和输出反馈模型预测控制器,增加Luenberger-type型观测器确保状态估测动态误差是全局指数稳定;外环PI控制旨在消除电压偏移误差。给出系统存在输入电压和存在输入约束条件下的电感电流全局收敛的闭环稳定性分析。仿真结果表明,相比于PID控制,该方法在保证系统全局稳定性的同时,可以实现系统误差在有限时间内收敛,控制精度能达0.22%,提高了系统的鲁棒性和快速性。

考虑动态频率惯量特性的储能电池参与电网一次调频控制

储能电池参与电网调频时对系统的惯量响应能力和引起的最大频率偏差均有待改善,网侧变流器的虚拟同步发电机(VSG)控制策略有望提升储能电池参与电网一次调频的性能.为此,提出考虑动态频率惯量特性的储能电池参与电网一次调频控制.为利用储能电池对电网的惯量支撑和一次调频能力,构建附加有功功率模块,将储能电池的虚拟惯量控制和下垂控制策略产生的有功功率分别作为变转子惯量控制和输出反馈模型预测控制的附加功率;针对虚拟同步机惯量特性与电网需求间不匹配的问题,设计考虑系统频率偏差和系统频率变化率的变转子惯量控制策略,实现转子惯量对系统频率的实时调整.进一步提出VSG的输出反馈模型预测策略,通过在转子角频率增量与转矩增量之间建立反馈通道,实现系统频率偏差的动态预测和补偿.与现有的3种控制策略对比分析表明:考虑动态惯量特性的一次调频控制能充分利用储能电池和VSG的调频能力,有效减少电网的频率偏差和频率变化率.