24、带风力发电机的住宅微电网非线性最优控制

带风力发电机的住宅微电网非线性最优控制

1. 非线性最优控制方案概述

在住宅微电网的控制领域，有一种基于Galerkin级数展开来近似求解Hamilton - Jacobi - Bellman方程的最优控制方案。不过，这种基于Galerkin级数展开的最优控制方法的稳定性尚未得到证明。但它具有重要意义，因为它为住宅微电网的非线性最优控制问题提供了一种算法简单且计算高效的解决方案。

与其他可用于微电网动态控制的非线性控制方案相比，该非线性最优控制方法具有以下优势：
- 约束条件少 ：相较于Lie代数控制、基于微分平坦理论的控制、基于模型的预测控制、非线性模型预测控制、滑模控制、反步控制等其他非线性控制方案，它在实际应用中受到的约束更少。
- 快速准确跟踪 ：在控制输入适度变化的情况下，它能够快速且准确地跟踪住宅微电网的所有参考设定点。
- 能量分散最小化 ：该方法能够最小化控制实施过程以及住宅微电网运行过程中的能量分散。

此外，还证明了住宅微电网的微分平坦特性。这些特性证实了系统的可控性，并有助于解决该系统的设定点定义问题。

2. 混合住宅微电网的动态模型

2.1 住宅微电网的组成

住宅微电网主要由以下几部分组成：
- 风力微涡轮驱动的同步磁阻发电机（SRG） ：通过三相AC/DC转换器连接到直流母线。
- PEM燃料电池堆 ：通过DC/DC转换器连接到上述直流母线。