基于鲁棒控制和超级电容调节孤岛光柴微网频率控制方法技术

技术编号：8491406 阅读：296 留言：0更新日期：2013-03-28 21:12

本发明专利技术涉及一种基于鲁棒控制和超级电容调节孤岛光柴微网频率控制方法，分别建立光伏系统、超级电容和柴油发电机系统数学模型后，设计鲁棒控制器加入柴油机发电系统，将负荷变化增量分别作用于光伏系统和超级电容后，光伏系统和超级电容并联加入柴油机发电系统为电力系统供电，针对光柴混合发电的独立微网，通过使用鲁棒负荷频率控制器和超级电容能量存储配合的频率优化控制策略，以减少频率偏差。此方法实现了光伏系统的输出功率控制和最大功率捕获，同时减小储能设备的存储容量。仿真结果表明，与传统的柴油速度控制策略相比，本文提出的方法有效的减少了孤岛电力系统的频率偏差。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微网频率优化控制，特别涉及一种。
技术介绍
随着国家工业化的步伐加快和对环境问题的日益重视，加快了对可再生能源的探索研究。光伏(PV)发电作为一种可再生能源，不需要燃料，维修成本低廉，没有移动部件导致的噪音和磨损，其重要性越来越明显。然而，光伏发电系统的输出会受到日照不恒定，温度和天气条件的影响。当大量的光伏系统连接到电网时，输出功率的波动会引起电力系统的电压波动和频率偏差过大等问题。这要求光伏系统自身去承担一些调频的任务。因此，在光伏系统高渗透率的情况下为了保持电力系统的可靠性必须对光伏系统采取一些适当的控制策略。近年来，一些关于降低可再生能源的输出功率波动的研究已取得一定成果。在光伏系统方面，使用存储设备(如蓄电池)来使光伏系统的输出变得更加平滑。但是在光伏系统下安装大容量的蓄电池会导致光伏系统成本大幅增加，而且使用蓄电池会带来不可避免的环境问题。有文献提出了光伏系统的最大功率跟踪。为了充分利用太阳能等可再生能源文献提出了一种由柴油发电机和光伏阵列构成的系统的协调控制策略。此外还有学者专门设计负载电阻来消耗波动的功率，但这并不能有效的抑制功率波动。
技术实现思路
本专利技术是针对光伏波动而引起的微网频率偏差的问题，提出了一种，实现了光伏系统的输出功率控制和最大功率捕获，同时减小储能设备的存储容量。与传统的柴油速度控制策略相比减少了孤岛电力系统的频率偏差。本专利技术的技术方案为一种，具体包括如下步骤 1)独立微网的数学模型光伏发电系统和超级电容并联后加入柴油机发电机系统；2)建立光伏系统数学模型权利要求1.一种，其特征在于，具体包括如下...

【技术保护点】
一种基于鲁棒控制和超级电容调节孤岛光柴微网频率控制方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）独立微网的数学模型：光伏发电系统和超级电容并联后加入柴油机发电机系统；2）建立光伏系统数学模型：，，，；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，是光电池内阻电流，是温度在时的饱和电流，是光伏阵列的温度，是参考温度，是材料跨越能阶所需能量，是短路电流温度系数，是太阳能电池模块的短路电流，是日照强度，是太阳能电池模块内阻；3）建立微网中的超级电容，其模型满足方程：其等效串联内阻，超级电容器组的等效电容，其中，Ns为串联器件数，Np为并联支路数；4）建立包含负荷扰动的柴油机数学模型，其中，?，，，是频率偏差增量(Hz)；是控制器输出变化增量；是控制器增量变化(P.u.?MW)；是积分控制器增量变化；是负荷变化，为鲁棒控制器；?5）为了调节柴油发电机输出功率，设计鲁棒控制器满足，其中状态反馈增益满足Riccati方程，计算得；6）计算负荷变化增量，，其中积分区间，负荷变化的速度可以由体现，作...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：米阳，赵晋斌，符杨，张寒，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人