基于一致性理论的直流微电网多电力弹簧分布式电压平稳控制方法

作     者：薛花 任春雷 张晓雯 王育飞 XUE Hua;REN Chunlei;ZHANG Xiaowen;WANG Yufei

作者机构：上海电力大学电气工程学院上海市200090 国网达州供电公司四川省达州市635000 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2021年第41卷第21期

页      面：7285-7303页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51407114) 上海市科技创新行动计划项目(19DZ2204700,20DZ2205500)。 

主　　题：直流微电网 多直流电力弹簧 电压平稳 一致性控制 模型预测控制(MPC) 

摘      要：针对直流微电网高比例可再生能源的功率波动和直流电力弹簧(DC electric spring,DCES)参数摄动对系统电能质量的影响,提出一种简单的多DCES分层控制策略,实现直流母线电压平稳与关键负载的可靠运行。下层控制设计基于DCES开关模态的模型预测方法(model predictive control,MPC),建立以快速跟踪电感电流期望轨迹为目标的系统评价函数,实现各段直流母线电压波动的快速平抑。上层控制采用一致性算法动态调节直流电压母线参考值,同时求取下层控制器所需的电流期望轨迹,仅需本地信息和相邻信息即可实现多DCES的协调控制和直流母线电压平稳控制,闭环控制系统的全局稳定性可由Lyapunov稳定性定理证明。基于MATLAB/Simulink的仿真结果和基于dSPACE的实验结果验证了所提出方法具有动态响应快、稳定性好、鲁棒性高的特点。