【精彩论文】交直流混合微电网互联变流器微分平坦控制

观点凝练

摘要：为提高交直流混合微电网在发生功率波动、电源缺失等情况下的动态和鲁棒性能，提出了一种基于微分平坦（flatness-based control，FBC）理论的互联变流器（interlinking converter，ILC）控制策略。首先分析了孤岛模式下子网内分布式电源采用下垂控制策略解决各自网内的功率分配问题；其次建立dq坐标轴下ILC数学模型，并证明了ILC系统满足微分平坦性；接着，根据微分平坦理论设计了ILC的功率控制器，其结构包括前馈控制和误差补偿两部分，系统采用串级控制结构，由功率外环产生平坦输出的参考轨迹，电流内环产生ILC期望输出的dq轴电压分量；最后，在Matlab/Simulink中建立FBC和PI控制的ILC仿真系统，在3种工况下仿真结果验证了FBC控制系统具有更好的动态性与鲁棒性。
结论：针对在孤岛模式下传统PI控制的ILC动态响应慢和鲁棒性差的问题，提出了基于FBC的互联变流器功率控制策略，由前馈控制和动态误差反馈两部分组成环流控制器，功率外环负责生成所期望的功率参考轨迹，电流内环产生期望的电压输出轨迹，从而实现系统的合理功率分配、稳定系统的电压频率，增强系统出现负载波动时的动态性与鲁棒性。在此基础上，采用二阶滤波降低了电网系统中的谐波系数。最后通过Matlab/Simulink仿真验证了在3种不同的工况下FBC控制策略的优越性与有效性。

引文信息

张宇, 王洪希, 王璞. 交直流混合微电网互联变流器微分平坦控制[J]. 中国电力, 2022, 55(7): 102-109, 120.ZHANG Yu, WANG Hongxi, WANG Pu. Flatness-based control of ac / dc hybrid microgrid interconnected converter[J]. Electric Power, 2022, 55(7): 102-109, 120.

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编辑：杨彪

校对：蒋东方

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