24、住宅微电网的非线性最优控制

住宅微电网的非线性最优控制

1. PEM 燃料电池动态分析

PEM 燃料电池的整个动态特性包含在状态变量 (x_8)（阴极的氧气压力）的变化中，(x_8) 也是该电源唯一的微分平坦输出。函数 (\tilde{g}(x)) 由下式给出：
[
\tilde{g}(x) = c_1
\left(
c_{14}
\left{
1 + c_{15}
\left[\left(\frac{x_{11}}{c_{11}}\right)^{c_{12}}
−1
\right]
\right}
A_{c_{13}}
\right)
]

由此可知，燃料电池输出的电压和电流大小与状态变量 (x_8) 的值相关。通过控制 (x_8)，就可以控制燃料电池的电压和电流输出。

2. 混合住宅微电网的动态模型

混合住宅微电网的聚合状态向量定义为：
[
x =
\begin{bmatrix}
x_1, x_2, x_3, x_4, x_5, x_6, x_7, x_8, x_9, x_{10}, x_{11}, x_{12}, x_{13}, x_{14}, x_{15}, x_{16}
\end{bmatrix}^T
]
[
x =
\begin{bmatrix}
\theta, \omega, i_{s_d}, i_{s_q}, i_d, i_q, V_{dc}, P_{O_2}, P_{N_2}, \omega_{cp}, p_{sm}, V_{dc_a},