[发明专利]一种基于网络延时补偿的直流微电网多模态切换控制方法

说明书

本发明涉及一种基于网络延时补偿的直流微电网多模态切换控制方法，首先搭建直流微电网多模态切换系统，并采用物理学原理以及T‑S模型的方法去表达直流微电网多模态切换系统的非线性动态。考虑到网络延时通信的多模态切换对于直流微电网的稳定运行非常重要，针对直流微电网的网络延时多模态切换问题设计基于延时补偿的可达集切换控制器，使得直流微电网系统能够稳定运行，并保证其稳态性能。

技术领域

本发明涉及电网控制领域，特别是一种基于网络延时补偿的直流微电网多模态切换控制方法。

背景技术

直流微电网存在多模态切换去维持能量的平衡，而直流微电网的多模态切换会使得电网波动，影响其稳定运行。同时，为了降低传统点对点通信的成本和检修上的不便，直流微电网各个发电单元与变换器之间的信号传输都是基于网络通信，具有网络延时的多模态切换的特性使得更难以保证直流微电网的稳定运行。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提出一种基于网络延时补偿的直流微电网多模态切换控制方法，使得直流微电网系统稳定运行，并保证其稳态性能。

本发明采用以下方案实现：一种基于网络延时补偿的直流微电网多模态切换控制方法，具体包括以下步骤：

步骤S1：搭建直流微电网多模态切换系统；其中，所述直流微电网多模态切换系统包括光伏发电板、DC/DC模块、双向DC/DC模块、铅酸蓄电池和直流负载；所述光伏发电板通过所述DC/DC模块与所述直流负载连接；所述铅酸电池通过所述双向DC/DC模块与所述直流负载连接；所述光伏发电板还与所述铅酸电池连接；

步骤S2：根据物理学原理以及T-S模型的表达方法，建立直流微电网多模态切换系统模型；

步骤S3：设计基于可达集切换网络延时估计器，用以使得直流微电网系统网络延时的信号摄动被限定在一定的界限内；

步骤S4：设计基于延时补偿的可达集切换控制器，用以使得直流微电网系统能够稳定运行，并保证其稳态性能。

进一步地，所述步骤S2具体包括以下步骤：

步骤S21：在欠功率模式下，建立带升压转换器的铅酸蓄电池动态模型，如公式(1)所示：

式中，LA表示铅酸电池系统，φ_mm，LA是流入电源内部的电流，φ_1，LA是流入电阻R_1，LA的电流，R_0，LAR_1，LAR_2，LA是铅酸电池内部的电阻，C_0，LA和C_1，LA是铅酸电池内部的电容，L_LA是双向DC/DC变换器的电感，u₃表示双向DC/DC变换器工作在升压模式的控制输入，v_0，LA表示电阻R_0，LA的两端电压，v_LA是铅酸电池输出端电压，G_p，LA是铅酸电池内部参数，是它的导数，v_PN，LA是电阻R_0，LA和R_2，LA之间的端点对地电压，是它的导数，φ_p，LA是电阻R_0，LA和R_2，LA之间的端点对地电流；

带降压变换器的光伏发电动态模型如公式(2)所示：