欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13336804447 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13336804447
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2023109358961
申请人: 陕西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-11-18
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.光储直流微电网母线电压改进超螺旋滑模自抗扰控制方法,其特征在于,首先,建立光伏系统数学模型,然后,设计基于自适应随机漂移粒子群算法ARDPSO的光伏系统最大功率点追踪MPPT控制器,最后,以储能系统双向DC-DC变换器为主体,将级联扩张状态观测器和改进超螺旋滑模引入自抗扰控制中,维持直流母线电压恒定;

具体按照以下步骤实施:步骤1:依次建立光伏系统数学模型和储能系统数学模型光储直流微电网结构包括分别与直流母线连接的光伏系统、储能系统和直流负载,所述步骤1具体为:步骤1.1:建立光伏系统数学模型Boost电路用于连接光伏系统与直流母线,作为MPPT控制的实现载体,建立Boost电路的数学模型如下:式(1)中,L

步骤1.2:建立储能系统数学模型储能系统数学模型如下:式(2)中:L

步骤2:光伏系统MPPT控制器设计;

步骤3:储能系统控制器设计;

所述步骤3具体为:

步骤3.1:对式(2)求二阶导得:针对输入增益的不完全估计,式(10)被重新定义为:式(11)中:

定义v

e=v

式(12)中:v

当v

式(13)中:

为了减小总扰动F

式(14)中:

级联扩张状态观测器形式如下:式(15)中:

通过级联扩张状态观测器得到观测值式(16)中:

定义第一级观测器的误差变量e对式(17)求导并将式(14)和式(15)代入得:将式(17)代入式(18)得:对式(19)进行拉氏变换得:将式(20)中传递函数的3个极点与观测器带宽进行配置得:s

式(21)中:ω

由式(21)可知,第一级观测器的增益矩阵l第二级观测器的增益矩阵l式(23)中:ω

选取第二级观测器带宽ωω

式(24)中:γ>1;

步骤3.2:由于线性自抗扰中状态误差反馈控制率相当于PID控制中的比例微分控制,当跟踪偏差过大时会影响系统的鲁棒性,为了提高系统的鲁棒性,将超螺旋滑模控制率引入自抗扰控制;

对式(12)分别求一阶和二阶导数,并将式(13)和式(14)代:得:选取滑模面w为:

式(26)中:c为正实数;

超螺旋滑模控制算法为:式(27)中:α和β为控制系数;sign为符号函数;

超螺旋滑模控制算法虽然是连续算法,但是,由于sign(w)函数是不连续的,在系统进行切换时仍存在幅度较低的抖振,为解决低幅抖振问题,用连续的sat(w)函数代替不连续的sign(w)函数,sat(w)函数表达式为:式(28)中:ε介于0~1之间;

改进后的超螺旋控制算法为:对式(26)求导并将式(25)代入可得:联立式(29)和式(30)求解得:式(31)中:μ为系统状态误差反馈控制率,

2.根据权利要求1所述的光储直流微电网母线电压改进超螺旋滑模自抗扰控制方法,其特征在于,所述步骤2具体按照以下步骤实施:采用ARDPSO算法对光伏系统进行MPPT控制,ARDPSO算法中,每个粒子的速度v包含两个分量,即速度随机分量vARDPSO算法中粒子的速度和位置迭代公式如下:式(3)中:v

将粒子的位置作为光伏系统的输出电压,则式(3)改写为:令各粒子的适应度值f[X将光伏系统的最大功率值作为优化目标,则得到如下优化函数:式(8)中:

3.根据权利要求2所述的光储直流微电网母线电压改进超螺旋滑模自抗扰控制方法,其特征在于,所述式(3)中,式(4)中:

4.根据权利要求3所述的光储直流微电网母线电压改进超螺旋滑模自抗扰控制方法,其特征在于,热运动系数λ的表达式如下:式(9)中:λ