基于H∞理论的分布式光伏并网系统的协同控制

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分布式光伏微网通过将一定区域内的光伏发电资源联结起来,可采用并网和离网两种方式灵活运行。一方面能够解决本地供电要求,另一方面根据电网需求,可以对电网所需电能进行补偿。当前基于光伏微网的研究主要体现在针对单个光伏逆变器单元的输出电流控制和对整个微网系统的控制方案上。  本文针对光伏微网系统提出了一种分布式协同控制策略。该策略通过搭建一个环形通信结构,实现各个光伏逆变系统之间的信息共享,实现分布式控制。整个控制系统分为两层,上层控制策略为协同跟踪控制。下层控制针对单个光伏单元控制器鲁棒性能较差等问题,设计H∞控制器。这种策略使光伏发电并网单元收敛和运行在同样的可用功率输出比上,确保分布式光伏发电系统的稳定。  本文先提出了通过设计混合灵敏度指标的H∞控制器作为单个光伏逆变器模块的电流控制器来应对并网馈线的波动,保持并网系统的稳定性和抗干扰能力。然后提出环形通信的解决方案,作为上层分布式协同控制的通信结构,完成整个光伏微网的双层控制。  本文通过MatlabSimulink对整个光伏微网的双层控制系统进行了仿真,从理论上分析其可行性;同时在现有单相逆变器硬件平台上,验证H∞控制器的有效性,完成环形通信方案硬软件构架,并进行测试。
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