考虑VSC交直流侧瞬时功率的直流配网母线电压鲁棒控制策略

作者：林莉; 马明辉; 金鑫; 汪莎莎; 朱丽云; 范米

来源：中国电机工程学报, 2021, 41(17): 5827-5842.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.201011

• 直流配电网
• 鲁棒控制
• 不确定性建模
• 全局下垂控制
• 瞬时功率

直流母线电压对于衡量直流配电系统稳定、保证各功率单元合理分配功率有着重要作用。该文首先分析传统下垂控制的不足,如母线电压偏差、电流分配精度和系统损耗等,由此提出全局下垂控制策略,在减小母线电压偏差的同时可保证各电压源型换流器(voltage source converter,VSC)直流侧输出电流等比例。同时,考虑VSC交直流侧瞬时功率和内部损耗,推导VSC直流侧电压小信号模型,并从非结构化不确定性和参数化不确定性两方面进行建模分析:对于简化电流控制器进行非结构化不确定性建模,消除非线性扰动对于输出电压的影响;而将较为直观的控制器参数和直流侧电容电感值等系统参数变化划分为参数化不确定性,降低不确定性建模结果的冗余度。进而利用?-综合设计方法进行2自由度(2-degree-of-freedom,2DOF)鲁棒控制器设计,分析结果表明,所设计控制器同时满足系统鲁棒稳定性和性能跟踪性的要求。最后,通过稳定性分析及系统仿真验证所提控制器的有效性。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学