47、交直流混合微电网发电的非线性控制

交直流混合微电网发电的非线性控制

1. 微电网概述

微电网整合了交流或直流发电单元、储能元件和电力电子设备，这些设备能将各个发电单元相互连接、同步，最终实现对所产生电能的聚合与利用。微电网可被视为可控的小型电力系统，能以孤岛或并网模式运行，既可为主电网提供补充电力，也能满足特定区域的电力需求。

由于其高效性、可靠性、灵活性和可扩展性，微电网的应用日益广泛。根据所包含的发电单元类型，微电网可分为以下几类：
- 交流微电网 ：包含交流发电单元，如各种类型交流发电机的风力、水力或海洋发电系统，以及燃气轮机发电机和柴油发动机发电机。
- 直流微电网 ：包含直流发电单元，如光伏和燃料电池，或直流储能系统，如电池和超级电容器。
- 交直流混合微电网 ：同时包含上述类型的交流和直流发电单元。

微电网运行的主要目标包括：
- 电压和频率控制，以确保各个发电单元的稳定性和同步性。
- 提高能量收集效率，在理想水平下实现不间断发电。
- 在可变运行条件和干扰下保持鲁棒性和可靠运行。

2. 控制方法提出

为解决包含交流和直流发电单元的分布式混合微电网的非线性最优控制问题，提出了一种新的控制方法。考虑一个由以下部分组成的微电网：
- 一个通过三相交流/直流转换器连接到直流母线的双馈感应发电机（DFIG）风力发电单元。
- 一个通过三相交流/直流转换器连接到上述直流母线的同步磁阻发电机（SRG）水力发电单元。
- 一个通过直流/直流转换器连接到上述直流母线的光伏