孤岛微电网的分布式固定时间二次协调控制

孤岛微电网的下垂控制策略会导致系统稳态的频率和电压偏离额定值.为此,提出一种分布式固定时间二次协调控制策略以实现系统频率和电压的恢复控制,并实现期望的有功功率分配.所提出的控制方法能在固定时间内完成二次控制目标,而不依赖于系统的初始状态.该优势使得根据任务需求来离线预设整定时间成为可能.同时,采用固定时间Lyapunov方法分析二次协调控制系统的稳定性.最后,通过Matlab/Simulink仿真实验验证分布式固定时间二次控制策略的有效性.     

完全分布式异构多智能体系统有限时间跟踪

针对异构二阶非线性多智能体系统有限时间跟踪问题,提出一种完全分布式一致性控制方法,消除对于误差上界与Laplacian矩阵特征值等全局信息的依赖.设计一种只包含局部信息的有限时间一致性协议,并提出自适应增益的分布式切换机制,使得各增益以分段常数的方式进行调节,简化了相邻两次切换时间区间内稳定性分析过程.通过反证法证明多智能体系统必将实现有限时间一致性,并且自适应增益保持有界.仿真结果验证了所提出的完全分布式一致性协议的有效性.     

电池储能系统建模及其应用

在风力发电系统中,由于风能的随机性和间歇性,导致风电场输出功率很不稳定,严重影响电能质量,储能系统的加入能有效改善风电的电能质量。本文采用了考虑电池容量损耗的电池模型,设计了AC/DC双向变流器,提出了适合电池储能系统的控制策略,建立了电池储能系统模型。验证了应用电池储能系统能有效对风电场输出功率进行平滑。     

微电网中的光伏储能控制策略研究

为解决目前混合型微电网中光伏储能切换控制稳定性较差的问题,本文提出了微电网中的光伏储能控制策略研究.构建微电网基本结构模型,采用功率管理对微电网切换进行控制,分析光伏储能在微电网稳态时的特性.通过微电网中的主控单元采集电网数据,利用锁相技术监测主电网状态,依据反馈的数据信息对主网系统与微电网之间的开关进行操作,并为运行...     

智能微电网分布式云储能系统安全稳定控制

针对目前智能微电网分布式云储能系统运行架设成本较高且难寻行之有效整体控制规律的问题,引入一种基于观测器的 控制器设计方法,用以处理数学模型体现为具有范数有界时变参数不确定性的一类分段式储能系统。通过采用广义分段仿射Lyapunov函数、投影定理以及几个基本引理,提出了对于由所设计控制器构成的闭环系统基于观测器且满足鲁棒 性能指标的反馈控制器设计方法。通过求解一组包含参变量的LMIs,可以得到保证广义分段仿射系统具有 性能的反馈控制器增益和观测器增益,数值仿真得到干扰抑制度 =6.5896,通过将云储能供电系统与传统电力系统进行比较,在证明所提设计方法有效性的同时也验证了该方法的卓越性。     

线性和非线性动态异构多自主体系统的有限时间一致性

研究了由线性和非线性动态自主体组成的异构多自主体系统的有限时间一致性问题.针对该异构系统提出了非线性的一致性协议,并分别给出了无领航者和有领航者情形下异构系统在有限时间内实现一致性的充分条件.所得结果还推广到具有有向通信拓扑且满足细致平衡条件的多自主体系统情形.最后,给出一些仿真结果来验证所得结论的正确性和有效性.     

一种分布式系统的孤岛微电网无功功率分配算法

微网孤岛模式下由于线路阻抗分布不均衡,非线性负载等因素都会极大影响分布式电源(DG)对无功功率的分配控制,容易发生过流和过载故障从而降低供电可靠性.为此,依据分布式智能代理系统理论,把分布式电源看作智能代理,采用一阶动力学离散迭代方程依据状态估算误差设计通讯触发条件.通过李雅普诺夫稳定性分析方法提出一种基于分布式智能代...     

微电网系统的分布式优化下垂控制

针对微电网系统运行成本最优化问题,提出一种分布式优化下垂控制策略.首先,基于一致性理论,给出了一种分布式经济调度算法.采用矩阵摄动理论,分析了经济调度算法的收敛特性.其次,基于分布式优化调度解,设计一种新的分布式优化下垂控制器.在满足供需平衡以及各个发电单元运行约束的条件下,控制策略使得微电网系统运行成本最低.同时,提出的控制策略能够保证孤岛微电网的频率稳定在额定值.最后,通过仿真实例,验证了分布式优化下垂控制策略的有效性.     

无领航者的多Euler-Lagrange系统有限时间一致性算法

本文针对无领航者的多Euler-Lagrange系统,设计了一种分布式有限时间一致性控制算法.该算法只利用相邻个体的位置信息和自身的速度信息作为输入,使得网络化Euler-Lagrange系统在有限时间内达到一致性.考虑到闭环Euler-Lagrange系统的非自主性,运用Matrosov定理、Lyapunov稳定性定理和有限时间稳定性定理等对所设计的控制器的稳定性进行了证明,并进行了数值仿真实验,验证了控制器的有效性.     

异构多智能体系统有限时间一致性分析

研究二阶智能体速度不可测情况下由一阶和二阶智能体构成的异构多智能体系统有限时间一致性问题。在固定拓扑结构下,给出了异构系统实现一致性的控制协议,通过LaSalle不变集原理和齐次控制方法得到了异构系统有限时间一致性的充分条件;在切换拓扑结构下,给出了异构系统一致性的控制协议,得到了异构系统有限时间一致性的充分条件。仿真结果验证了相关结果的有效性。     

脉冲负载下微电网储能电池虚拟惯量控制研究

随着信息化技术发展,装备数字化已成必然趋势,负载功率脉冲特性日益显著。脉冲负载的典型特点是峰值功率大、平均功率小,与常规负载不同,对电网的影响也有显著差别。微电网充分利用绿色可再生能源,将其就地转换为电能向负载供电,成为电力系统重要的发展方向之一。采用基于虚拟惯量的直流侧储能电池功率控制方法,平抑脉冲功率扰动对微电网的影响。基于模糊逻辑规则,提出储能电池虚拟惯量控制策略,并搭建系统仿真模型,对比分析储能电池工作前后微电网运行特性指标。结果表明在直流侧配置储能后,直流母线电压跌落幅度明显减小,同时,交流侧电压畸变程度与频率波动幅度均降低。     

多智能体系统的有限时间包含控制研究

在固定有向拓扑结构下,研究了具有多个静态或动态领导者的多智能体有限时间包含控制问题;假设领导者之间不存在信息的交互,提出基于快速终端滑模的控制算法,该算法驱使跟随者的运动轨迹在有限时间收敛到由领导者组成的凸包中;进一步,考虑实际应用中跟随者状态不能在线获得的情况,提出基于有限时间观测器的包含控制协议;利用图论和Lyapunov有限时间稳定性理论,给出了有限时间包含控制的充分条件;最后通过仿真示例,验证了算法的有效性.     

含柴油发电机和蓄电池储能的独立微电网频率分层控制

针对由间歇性可再生能源、柴油发电机组和蓄电池储能系统构成的独立微电网,提出一种新型的频率分层控制方案,建立适合蓄电池储能系统和柴油发电机组不同控制特性的分层控制结构及其协调控制策略,提高了独立微电网频率控制的稳定性和灵活性.在一级控制中,采用改进型下垂控制的蓄电池储能系统,来处理较小变化幅度和较短变化周期的随机净负荷波动,提高独立微电网系统的瞬态频率响应特性和频率质量.在二级控制中,采用改进的柴油发电机PID调速控制,应对较大变化幅度和较长变化周期的系统净负荷波动,实现系统频率的无差控制.最后,通过对东澳岛风柴蓄混合能源独立微电网系统在不同运行条件下的频率控制仿真结果,验证了所提方法的可行性和有效性.     

Fuzzy logic-based coordinated control method for multi-type battery energy storage systems

In order to take full advantage of the complementary nature of multi-type energy storage and maximally increase the capability of tracking the scheduled wind power output, a charging–discharging control strategy for a battery energy storage system (BESS) comprising many control coefficients is established, and a power distribution method employing fuzzy control principles to optimize the multi-type BESS is proposed, so as to reduce the error of day-ahead short-term wind power prediction. A simulation analysis, taking a typical wind farm output as an actual data sample, showed that the proposed fuzzy logic control method for the multi-type BESS is uniquely flexible and adaptable in achieving the control effect of improving the capability of tracking the scheduled wind power output.     

多航天器系统分布式有限时间姿态协同跟踪控制

基于一致性算法, 在有向通讯拓扑下, 研究存在状态约束的多航天器系统分布式有限时间姿态协同跟踪控制问题. 在仅有部分跟随航天器可以获取领航航天器状态, 并且跟随航天器之间存在不完全信息交互的情形下, 设计了分布式快速终端滑模面, 提出了不依赖于模型的分布式有限时间姿态协同跟踪控制律. 根据有限时间Lyapunov 稳定性定理, 证明了系统的状态在有限时间内收敛于领航航天器状态的小邻域内. 最后通过仿真算例验证了所提出算法的有效性.

     

孤岛交流微网群中各微电网分布式有功–电压调控策略

孤岛交流微电网群中,为维持各微电网的电压稳定并实现经济性分配有功功率,本文提出了一种分布式有功–电压调控策略.首先,针对电压调控目标,为各微电网的分布式电源和储能设备都设计了反下垂控制器和电压二次控制器以调节输出电压至期望的参考值;其次,针对有功分配目标,还提出了各微电网及其内部发电设备的出功准则,并基于边际成本一致理...     

Distributed control of heterogeneous systems

This work considers control design for distributed systems, where the controller is to adopt and preserve the distributed spatial structure of the nominal system. The specific feature of this work is that it does not require the underlying system dynamics to be homogeneous (shift invariant) with respect to spatial or temporal variables. Operator theoretic tools for working with these systems are developed, and lead to sufficient convex conditions for analysis and synthesis with respect to the /spl lscr//sub 2/-induced norm.     

Distributed finite-time regulation of a class of networked heterogeneous multi-agent systems

In this paper, we investigate the finite-time regulation problem for heterogeneous multi-agent system composed of linear first-order, second-order integrator agents and nonlinear Euler-Lagrange (EL) dynamical agents. Based on homogeneity approach, a continuous finite-time controller is designed. A distinctive feature of this work is to address the finite-time consensus problem of first-order, second-order integrator agents and nonlinear EL agents in a unified theoretical framework. Simulation results are also provided to illustrate the effectiveness of the controller.     

微电网经济运行的分布式二次电压–频率恢复控制

由于传统下垂控制的特点,微电网中分布式能源的输出电压和频率易受负荷变化的影响.为此,本文提出了分布式二次电压–频率恢复控制算法,在二次控制层实现电压–频率恢复与同步的同时,提高微电网系统运行的经济性,并减少由于运行时间尺度不一致造成的供需不匹配.此外,本文提出的控制算法能实现孤岛模式向并网模式转变的无缝切换,能有效应对通讯故障,在极端情况下系统仍能保持稳定.最后,本文对所提出的算法进行了稳定性证明,并利用仿真和实验验证该算法的有效性和可靠性.