[发明专利]一种高鲁棒自稳定型混合储能系统复合功率控制方法

说明书

本发明公开了一种高鲁棒自稳定型混合储能系统复合功率控制方法，在当前采样周期内通过下一采样周期蓄电池的期望电流i_{batt req}及超级电容的期望电流i_{cap req}分别经过一个二阶跟踪平滑预处理器获取蓄电池或超级电容的期望电流的跟踪值v_x1及跟踪趋势v_x2，通过无传感器状态观测器获取蓄电池及超级电容当前采样周期内的实际电流i_x的反馈值z_x1、变化趋势z_x2及系统扰动z_x3和控制量u_x的对应关系，接着利用基于偏差e_x1和微分偏差e_x2的渐进鲁棒状态函数s_x快速收敛求解变换器控制量u_x，最后根据控制量u_x对DC/DC变换器进行控制输出下一采样周期的实际电流i_x，实现了下一采样周期的实际总电流i_total逼近期望电流i_{total req}，上述控制过程均是基于蓄电池的荷电状态正常的条件下进行，解决了传统控制鲁棒性较差、容易振荡及控制量饱和的问题。

技术领域

本发明涉及直流配电网络控制领域，尤其涉及一种高鲁棒自稳定型混合储能系统复合功率控制方法。

背景技术

由于石油、煤炭等不可再生能源的日益匮乏，人们越来越关注可再生能源的发展，越来越多的分布式电源技术也相继涌现出来。混合储能系统复合功率控制方法的性能优劣直接影响直流微电网的运行特性，这使得混合储能系统复合功率控制方法成为当前研究的重点与热点之一。模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)是一种非线性最优控制方法，具有控制效果好，鲁棒性强的特点。目前直流微电网内对电流已采用分层结构进行补偿控制，但是对DC/DC变换器的输入控制量的研究主要集中在传统方法的基础之上，以该方法为基础的混合储能变换器控制策略是当前研究重点。基于传统方法的储能变换器控制策略在直流微电网协调控制中有着积极的作用，但天然存在着些许不足：鲁棒性较差，容易振荡及控制量饱和等缺陷。

本发明的思想就是针对传统方法的不足，提出一种高鲁棒自稳定型混合储能系统复合功率控制方法。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种高鲁棒自稳定型混合储能系统复合功率控制方法，通过下一采样周期蓄电池的期望电流i_{batt req}及下一采样周期超级电容的期望电流i_{cap req}分别经过一个二阶跟踪平滑预处理器获取下一采样周期蓄电池或超级电容的期望电流的跟踪值v_x1及跟踪趋势v_x2，通过无传感器状态观测器SLESO获取蓄电池及超级电容当前采样周期内的实际电流i_x的反馈值z_x1、变化趋势z_x2及系统扰动z_x3和控制量u_x的对应关系，接着利用基于偏差e_x1和微分偏差e_x2的渐进鲁棒状态函数s_x快速收敛求解蓄电池及超级电容的变换器控制量u_x，最后根据控制量u_x对DC/DC变换器进行控制输出下一采样周期的实际电流i_x，实现了实际总电流i_total逼近期望电流i_{total req}，上述控制过程均是基于蓄电池的荷电状态正常的条件下进行，解决了传统控制鲁棒性较差、容易振荡及控制量饱和的问题。

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种高鲁棒自稳定型混合储能系统复合功率控制方法，包含以下步骤：

S1：获得直流母线侧下一采样周期总期望电流i_{total req}，获取下一采样周期蓄电池的期望电流i_{batt req}及下一采样周期超级电容的期望电流i_{cap req}；