[发明专利]基于干扰观测器的多光伏光柴混合系统协调控制方法

摘要

本发明涉及一种基于干扰观测器的多光伏光柴混合系统协调控制方法，定义光柴混合系统包括柴油发电系统和包含中心参考命令和局部参考命令的多光伏系统，利用干扰观测器估计系统中的负荷值，将混合电力系统中负荷的变化值应用到各个光伏系统输出功率参考值的设定中，从而根据负荷的变化及时调整光伏的输出功率，减小频率偏差。此方法与每个光伏系统都采用最大功率跟踪控制而不加协调的多光伏系统供电的效果进行对比，仿真结果证明了所提出的方法减小了光柴混合系统的频率偏差，并且各个光伏系统也获得了较大功率输出。

主权项

1.一种基于干扰观测器的多光伏光柴混合系统协调控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）定义光柴混合系统包括柴油发电系统和包含中心参考命令和局部参考命令的多光伏系统；2）建立多光伏系统数学模型：，其中和分别是太阳能电池模块的输出电流和输出电压，是光生电流，是光电池反向饱和电流，是电子电量，是波尔兹曼常数，是二极管理想因子，是并联电池数，是串联电池数， Rs为串联电池内阻，是光电池内阻电流，是光伏阵列的温度；3）建立包含负荷扰动的柴油发电系统数学模型：，,,,其中是状态向量, x₁是频率偏差, x₂是柴油发电机输出功率，x₃是调速器输出,x₄是积分控制量，其中是系统时间常数 (s)；是系统增益；是时间常数(s) ；是积分控制增益；是调速器时间常数 (s)；R是调速器调速系数；是混合电力系统中负荷扰动(pu)；u(t)是柴油发电系统控制器；4）设计的干扰观测器，干扰观测器输入和P_L，输出负荷的估计值，令，设计负荷干扰观测器满足如下状态方程：其中，，，是需要设计的观测器增益，其中是的系统状态观测向量，是干扰观测值，是单位矩阵，和是要设计的观测器增益矩阵；5）利用设计的干扰观测器得到负荷的估计值，计算负荷变化是：，其中积分区间；6）将负荷的估计值作用于多光伏系统输入，分别设定多光伏系统的中央控制命令和局部控制命令，在不同参考命令的协调作用下，根据系统负荷的变化及时调整各个光伏系统的输出功率，中央控制命令可表示为：其中，为光伏板的个数,，为阻尼系数，，为自然频率,为第个光伏板最大功率； (为0.707，为0.2)；局部控制命令可表示为：其中为第个光伏系统MPPT输出功率，。