[发明专利]一种基于自抗扰控制方法的光伏储能系统控制策略

说明书

本发明公开了一种基于自抗扰控制方法的光伏储能系统控制策略，属于电力系统控制领域。本发明基于光伏系统的研究基础上，通过在电流环电压环分别引入自抗扰控制方法，并且在电压环中加入了前馈控制，从而完善了光伏储能控制系统，以实现储能系统中充放电的有效控制，并降低了储能系统的超调量。仿真结果表明本发明所提策略能够保持直流母线电压的稳定，并且有效提高光伏储能系统的动态响应速度和抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及一种基于自抗扰控制方法的光伏储能系统控制策略，属于电力系统控制领域。

背景技术

现如今，太阳能产业正在快速发展，是目前最有前景的新能源之一。由于光伏发电存在稳态波动大的特点，故必须有储能技术为光伏发电技术进行支撑。近年来，储能技术已经有了长足进步和发展，诸如蓄电池、超级电容、飞轮等相关储能设备都已经得到广泛的应用。其中，对光伏储能系统中蓄电池模块的内部结构和控制策略等方面已经有大量研究，但这些控制策略各自都存在一些缺点。目前，有很多对蓄电池储能方面的研究，但是结合自抗扰控制方法的光储系统仍存在未解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种基于自抗扰控制方法的光伏储能系统控制策略，以用于以实现对储能系统中充放电过程进行有效控制。

本发明的技术方案是：一种基于自抗扰控制方法的光伏储能系统控制策略，包括如下步骤：

Step1、对带前馈控制的自抗扰电压环设计：

Step1.1、电压环中的跟踪微分器：跟踪微分器通过使用惯性环节最大限度的追踪输入信号的动态特性，并且需采用求解微分方程的方法，进而获取电压环给定的输入电压信号V*_dc(t)的微分信号，其最终离散的形式为：

V₁(t+1)＝V₁(t)+T_s×V₂(t)

V₂(t+1)＝V₁(t)+T_s×fst(V₁(t)-V(t),V₂(t),r,h)

式中，V₁(t)和V₂(t)分别为V*_dc(t)经过跟踪微分器所提取的第t次电压跟踪信号和电压微分信号，T_S为积分步长，V(t)为电压的第t次参考输入信号，r为电压环中跟踪微分器的速度因子，h为电压环中跟踪微分器的滤波因子，fst为最速综合控制函数；

Step1.2、电压环中的扩张状态观测器：电压环中采用二阶扩张状态观测器，二阶扩张状态观测器最终离散的形式为：

z₁(t+1)＝z₁(t)+h₀₁×(z₂(t)-β₀₁×e₁(t))

z₂(t+1)＝z₂(t)+h₀₁×(z₃(t)-β₀₂×fal(e₁(t),α₀₁,δ₀₁)+b₀₁×u)