[发明专利]一种具有不确定性馈电恒功率负载直流微电网系统的峰值滤波方法

说明书

一种具有不确定性馈电恒功率负载直流微电网系统的峰值滤波方法，通过提出设计基于T‑S模糊模型的峰值滤波器来应对系统参数具有不确定性问题，并且驱动系统达到稳定状态，需要指出的是，所提出的峰值滤波器因为采用切换形式的滤波控制，能够很好的处理模糊隶属度中的变量受到量化的影响，模糊隶属度函数不是精确已知的问题。通过求解LMI线性不等式，可以得到相应的设计条件，能够显著降低系统的保守性。

技术领域

本发明属于电力系统自动化的技术领域，具体涉及一种具有不确定性馈电恒功率负载直流微电网系统的峰值滤波方法。

背景技术

随着通信和计算机技术的快速发展，越来越多的控制系统选择网络来连接各种组件。这种通过实时网络传输信息的系统称为网络系统。然而，网络作为系统的通信通道的引入也带来了一些新的问题，如信号量化，数据包丢失，信号传输延迟等。因为信号量化后经常存在一些量化误差，这可能导致系统性能下降甚至系统不稳定。同时由于可再生能源在现代电网中的应用范围不断扩大，直流电机中恒功率负载(cpls)的控制与稳定成为微电网系统的重要课题。在实际情况中，系统的内部状态并不总是可以得到的，这极大地推动了滤波理论的发展。传统的滤波方法包括Kalman滤波，H∞滤波，能量到能量滤波和能量到峰值滤波。然而，外部干扰并不总是满足平方可积的能量有界信号,一般都是持续峰值有界的。在这种情况下,基于能量有界扰动条件下的H∞等滤波方法不再适用。

目前，由于T-S模糊模型的滤波方法对参数变化有很强的适应性，它能够高精度的逼近非线性系统，对恒功率负载直流微电网系统建模，在T-S模糊系统的基础上进行相应的性能分析和稳定性设计。已有基于T-S模糊模型的滤波方法在应用于直流微电网系统仍然存在问题，其中主要原因是信号量化后经常存在一些量化误差，给微电网系统带来不确定性，亟需研究针对具有不确定微电网系统的状态估计方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述背景技术的不足进而提供了一种具有不确定性馈电恒功率负载直流微电网系统的峰值滤波方法，通过提出设计基于T-S模糊模型的峰值滤波器来应对系统参数具有不确定性问题，并且驱动系统达到稳定状态，需要指出的是，所提出的峰值滤波器因为采用切换形式的滤波控制，能够很好的处理模糊隶属度中的变量受到量化的影响，模糊隶属度函数不是精确已知的问题。通过求解LMI线性不等式，可以得到相应的设计条件，能够显著降低系统的保守性。

一种具有不确定性馈电恒功率负载直流微电网系统的峰值滤波方法，包括如下分步骤：

步骤1，建立单个恒功率负载直流微电网系统的动态模型；

步骤2，建立多个恒功率负载直流微电网系统的动态模型；

步骤3，依据直流微电网的模型构建其对应的T-S模糊模型；

步骤4，设计基T-S模糊模型的峰值滤波器；

步骤5，求解切换型峰值滤波器的调节矩阵；

步骤6，将求解得到的调节矩阵赋值给峰值滤波器，实现具有不确定性馈电恒功率负载直流微电网系统的峰值滤波。

进一步地，步骤1中，根据直流链路，第j个恒功率负载CPL以及滤波器，其动态模型如下：

其中，r_L,j表示RLC滤波器中的电阻，L_j表示RLC滤波器中的电感，C_j表示RLC滤波器中的电容，v_C,j表示RLC滤波器中的电容电压，i_L,j表示RLC滤波器中的电感电流，V_e表示直流链路电压，P_j表示第j个恒功率负载(CPL)的常数功率；

此外P_j满足如下约束：