[发明专利]一种基于改进下垂控制的直流微电网暂态电压改善方法

权利要求书

1.一种基于改进下垂控制的直流微电网暂态电压改善方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、测量储能系统中的参数，配置电压电流互感器测量控制所需的参数；

S2、根据步骤S1所测量的参数搭建下垂控制系统小信号模型，配置下垂控制所需的基本控制器参数；

S3、对下垂控制系统小信号模型中的电压外环和电流内环进行解耦设计；

S4、推导电压外环和电流内环解耦后电流内环的闭环传递函数G_cI；

S5、对解耦后的电流内环进行等效变换，构建扰动观测器可应用的下垂控制结构；

S6、将扰动观测器应用于步骤S5等效变换后的下垂控制结构，计算控制系统输出函数U_c(s)，将Q(s)设计为低通滤波器；

S7、对低通滤波器参数进行设计；

S8、系统根据控制策略正常运行。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进下垂控制的直流微电网暂态电压改善方法，其特征在于，所述步骤S3中，通过在电流内环添加补偿项来实现电压外环和电流内环的解耦控制，得到解耦后电流内环。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进下垂控制的直流微电网暂态电压改善方法，其特征在于，所述步骤S4中，通过以下公式计算闭环传递函数G_cI：

其中：k_p为比例参数；k_i为积分参数；L为滤波电感；E为电池电压。

4.根据权利要求3所述的一种基于改进下垂控制的直流微电网暂态电压改善方法，其特征在于，所述步骤S5包括以下步骤：

将解耦后的电流内环代替下垂控制系统小信号模型的电流内环，将电流扰动i_load经过等效变换移动到G_cI(s)前面，构建适用扰动观测器的控制结构；

经变换后的扰动电流i′_load表示为：

其中：i_load为扰动电流。

5.根据权利要求4所述的一种基于改进下垂控制的直流微电网暂态电压改善方法，其特征在于，所述步骤S6中，控制系统的输出函数U_c(s)为：

u_C(s)＝G_uu(s)U_ref-G_du(s)i′_load(s)

其中：U_ref为电压参考值；G_du(s)表示占空比d至输出电压u之间的传递函数；G_p(s)为被控对象的实际模型；G_n(s)为被控对象的标称模型。

6.根据权利要求5所述的一种基于改进下垂控制的直流微电网暂态电压改善方法，其特征在于，所述步骤S7包括以下步骤：

确定闭环传递函数G_cU(s)：

其中：k_p为比例参数；k_i为积分参数；L为滤波电感；r为虚拟电阻；C为滤波电容；E为电池电压；

根据闭环传递函数G_cU(s)，利用波特图获得该控制系统剪切频率ω_c，并根据剪切频率确定低通滤波器关键参数τ_f的下边界。