1. 研究目的与意义
对于微电网而言,储能系统是其关键组成部分,储能技术对微电网作用重大,储能设备可分为功率型储能设备和能量型储能设备,功率型储能设备具有功率密度大,响应速度快,瞬间充放电电流大等优点,但容量密度较小,;能量型储能设备具有容量密度大,但功率响应较慢,不适于频繁充放电。
单一的储能设备不能同时满足微电网的运行要求。
研究发现,功率型储能设备与能量型储能设备具有良好的互补性。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题(1)传统方法得到的控制器都没有考虑不确定性因素,但是忽略这一部分的影响可能对于系统的稳定性和动态性能产生很大的影响,因此对不确定DC/DC变换器系统的研究是本课题要解决的问题之一。
(2)大多数的混合储能控制方法中,并未考虑到SC端电压随能量发生较大波动所带来的影响,而本课题的研究是同时考虑SC端电压和负载为不确定量的,所以在此做的研究具有重要意义。
难点(1)由于本课题较新颖,相关资料文献不是很多,目前遇到很多问题和困难,目前还在调试设计的H∞控制器对于母线电压侧投切负载后,对干扰的抑制效果。
3. 国内外研究现状(文献综述)
目前,由于混合储能设备同时具备了功率型和能量型储能设备的优点,能够有效地平滑风能、光能等可再生能源提供的电力所带来的间歇性和不稳定性。
所以针对混合储能的控制策略也就成为了人们关注的焦点。
针对混合储能的经典控制方法,主要有基于负反馈串联补偿的比例积分(proportional-integral,PI)控制,其应用广泛,实现。
4. 研究方案
(1)首先本课题针对混合储能DC/DC控制,利用小信号模型的分析方法。
为了简化分析,忽略扰动和高频特性所带来的影响,建立综合状态空间模型。
选取SC端电压和负载为不确定量,根据凸优化理论,化为多胞体的形式。
5. 工作计划
第1周,查阅文献,深入了解本课题研究现状,对研究现状形成文字材料第2-4周,研究混合储能特性,掌握鲁棒控制原理第5-7周,针对混合储能双向DC/DC变换器控制,提出一种鲁棒控制器。
第6-8周,研究闭环极点优化配置,用以改善系统的动态响应。
第8-11周,研究当母线电压负载电压侧发生负载变化时,设计的鲁棒控制器能够较PI控制更好更快的抑制母线电压波动,回复至稳定值。
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