[发明专利]一种基于逆解耦的微电网自抗扰控制方法

说明书

本发明公开了一种基于逆解耦的微电网自抗扰控制方法，包括如下步骤：建立微电网线路功率传输模型；采用相对增益方法对微网线路进行耦合性分析；采用逆解耦方法对微网进行解耦控制；采用自抗扰控制方法对模型失配和扰动进行补偿；用matlab/simulink软件进行仿真分析。本发明通过相对增益分析方法对低压微网线路功率模型进行配对选择，量化控制通道耦合度；根据已知模型信息设计解耦环节，避免了矩阵求逆运算，降低解耦器控制复杂度；本发明以自抗扰控制器补偿微网功率模型的误差，从而解决微网运行过程中的功率耦合和不确定扰动的问题；采用matlab/simulink对算例进行仿真研究，验证了所提解耦方法的有效性。

技术领域

本发明涉及微电网控制领域，尤其是一种解决低压微网功率耦合和扰动的方法。

背景技术

随着分布式能源的应用和发展，微电网逐步兴起。微网技术能有效的整合分布式电源的优势，为大规模应用分布式电源提供合理的技术路线。国际上对微网的运行和控制方面已经进行了很多研究工作，并得到很多成果。

在大多数微网功率控制方法的研究中，都是以感性线路的情况进行分析，但是微网线路一般是阻性或是阻感性线路，从而导致了微网运行中有功、无功功率的耦合，增加了控制难度。所以，不管是在并网或者是在孤网的运行之下，又或者运用其他控制方法的时候，微网的功率耦合都是必须要解决的一个难题。实现有功、无功功率的独立解耦控制，灵活调节微网内线路潮流，保证微网内负荷和微电源之间供需平衡，使得微网安全、有效的运行。

目前，在相关微网控制领域中，很少有针对微网功率耦合机理进行阐述分析，若直接将传统控制方法应用于微网环境，可能会引起微网电能质量问题，影响系统的稳定运行；一些研究为了确保输出阻抗成感性，采用在微电源功率接口输出端加入大电感的方式，这会导致线路压降和投资费用的增加，解决微网供电线路功率耦合问题，还应着眼于其控制方法的改进。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于逆解耦的微电网自抗扰控制方法，用以解决上述问题。

为实现上述目的，采用了以下技术方案：本发明所述方法包括以下步骤：

步骤1，建立微电网线路功率传输模型；

步骤2，采用相对增益方法对微网线路的耦合性分析；

步骤3，采用逆解耦方法对微网进行解耦控制；

步骤4，采用自抗扰控制方法对模型失配和扰动进行补偿；

步骤5，确定算例以及其必要特征，采用Matlab/Simulink软件对算例进行仿真分析。

进一步的，所述步骤1的具体过程如下：

1-1，分析微网线路参数特点

传统电力系统都是高压线路，线路参数中电抗远大于电阻，即X>>R，在高压线路中相角差主要取决于有功功率，电压幅值差主要取决于无功功率，有功与无功功率之间不存在耦合关系；

低压微电网的线路参数与传统电力系统不同，其电阻与电抗为同一数量级，不能忽视其电阻的大小，难以直接实现微网的有功和无功功率解耦控制；所以对于低压微网线路特性，应该提出一种有效的控制方法以解决微电网的有功功率和无功功率的精确控制；

1-2，微网线路功率传输模型

微网线路潮流公式为：

式中：S＝P+jQ为微网线路功率，微电源通过低压线路与微网母线连接，Z＝R+jX为微网线路阻抗，U₁、δ为节点1处电压有效值和电压相角；U₂为节点2处电压有效值；设节点2处电压相角为0，由于δ通常很小，则一般认为sinδ＝δ，cosδ＝1；