摘要：孤岛直流微电网中的电源一般为各分布式电源和储能设备,但是它们为直流微电网系统提供能量时都会存在波动性,从而影响系统母线电压的稳定性。以含有储能变换器的直流微电网为参考对象,设计一种非线性Backstepping控制器,用于控制母线电压的稳定性。控制器采用非线性设计方法,通过在设计过程中的不同阶段选择相应的李雅普诺夫函数,保证系统的稳定性。在Matlab/Simulink中搭建直流微电网仿真模型,验证直流微电网系统输入端存在波动时,所设计的控制器对维持母线电压稳定的有效性。

摘要：储能装置是支撑微电网灵活运行的关键。包含储能装置的直流微电网高度电力电子化,呈现强非线性特征,且系统参数时变。针对分布式电源功率波动引起的孤岛型直流微电网母线电压波动问题,采用蓄电池作为系统功率平衡装置,基于参数自适应反步方法设计了储能装置充放电控制器。首先,基于戴维南等效模型建立了蓄电池和Buck/Boost变换器组成的储能系统的数学模型,然后将模型运行过程中的时变参数视为未知,利用参数自适应原理对未知参数进行在线实时估计,并基于参数估计值和Lyapunov理论设计控制器,调控储能装置的充放电过程,实现直流微电网源与荷间的功率平衡,在提高系统建模精度的同时确保了直流微电网的稳定性。仿真结果表明,在光照不足情况下,储能装置持续放电以稳定电压。与传统线性PI控制器和精确反馈线性化控制器相比,母线电压调节时间减小0.120 s和0.045 s、电压波动减小3.1%和2.9%;在光照充足情况下,储能装置平稳充电,与基于固定参数的反步控制器相比,电压调节时间减小0.04 s,电压偏差减小0.8%。可见,在分布式电源波动甚至完全切除的情况下,基于参数最优估计值的反步控制器能够调节储能装置在充放电状态间灵活切换,较好地维持了母线电压,而且在参数摄动时表现了良好的鲁棒性。

摘要：为了克服由可再生能源供电的单个直流微电网的不确定性问题,可将多个直流微电网通过互联变换器连接起来构成直流微电网互联系统。针对此系统,设计了一种用于连接不同电压等级直流微电网的两级式互联变换器。互联变换器前级采用三相LLC谐振变换器拓扑,起到电气隔离和功率高效传输的作用,同时变压器采用Y-Y连接方式减少了一次侧和二次侧的电压应力并降低了输出电流纹波;后级双向直流变换器采用交错技术,降低了开关损耗和导通损耗。最后,介绍了互联变换器的控制策略,在Matlab/Simulink中进行了建模仿真,仿真结果验证了所设计的变换器的正确性,并通过与DAB变换器的对比证实了在重载运行时所设计的互联变换器具有更高的运行效率。