[发明专利]一种独立微网频率控制器设计方法

摘要

本发明涉及一种独立微网频率控制器设计方法，建立独立微网的发电系统的数学模型，独立微网包括光伏发电系统和柴油机系统混合供电系统后，建立光伏系统数学模型，建立包含负荷扰动的柴油机数学模型，设计了干扰观测器和滑模控制器，通过调节柴油发电机的输出功率，减少由于负荷变化和光伏系统功率波动引起的微网频率偏差。所设计的滑模负荷频率补偿控制器，不仅可以减小微网频率的偏差，同时保证了光伏系统的最大功率输出，提高了可再生能源利用率。

主权项

1.一种独立微网频率控制器设计方法，其特征在于，具体包括如下步骤：1）建立独立微网的发电系统的数学模型，独立微网包括光伏发电系统和柴油机发电系统混合供电系统；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）建立包含负荷扰动的柴油机数学模型，其中矩阵,和为标称常数矩阵，是负荷扰动值，其中，，，其中是频率偏差，是柴油发电机输出功率变化，是调速器阀门位置增量变化,是积分控制增量变化，是负荷干扰，是调速器时间常数，是柴油发电机的时间常数，是柴油发电机所接电力系统时间常数，是相关增益，是调速器速度调节系数，为积分控制增益；4）设计干扰观测器其中是系统状态观测向量，是干扰观测值，是4阶单位常值矩阵，和是要设计的观测器增益矩阵；5）设计切换面，其中矩阵矩阵和矩阵是常数矩阵，矩阵满足并且选择矩阵使得是非奇异矩阵；6）设计控制器，其中是干扰观测器估计的负荷值，其中和是非负常数，是符号函数。