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目錄
1 概述
2 系統結構和動态模組化
2.1 柴油發電機動态模型
2.2 基于逆變器的 DG 模型
2.3 微電網模型
3 使用提出方法的同步原理
4 基于μ綜合分析的魯棒控制器設計
4.1 概述
4.2 基于 μ 綜合法設計所研究系統的魯棒控制器
5 仿真結果
5.1 模型搭建及詳細文章
5.2 仿真結果
6 結論
7 寫在最後
1 概述
摘要---微電網是未來電力系統的主要組成部分，被稱為“智能電網”。在這種情況下，微電網與公用事業或其他微電網的同步将是電力系統運作期間的一項至關重要且司空見慣的任務。基于魯棒控制原理，本文提出了一種微電網與公用事業同步的新方法。微電網動态模型的不确定性被認為是乘性擾動。在不确定模型的基礎上，通過μ綜合分析設計魯棒控制器，以最大限度地提高系統的魯棒穩定性和性能。仿真結果證明了所提控制政策的有效性。
在存在與未模組化動态變化和線路參數分布相關的系統不确定性的情況下，本文通過設計基于 μ 綜合分析的魯棒控制器來解決微電網與公用事業的同步問題。通過模拟分析，使用六個案例研究測試了所提出方法的性能。前三個案例研究将網絡延遲視為系統的不确定性。考慮改變在系統模型的參數中，後三個案例研究驗證了這種變化對微電網與公用事業同步的影響。使用這些模拟研究證明了所提出方法的有效性。
本文的結構如下：第二部分描述了所研究系統的結構和動力學方程。第三節描述了使用所提出方法的微電網與公用事業的同步原理。第四節給出了使用 μ 綜合分析設計魯棒控制器的簡要回顧，以及基于所研究系統的 μ 綜合分析确定魯棒控制器的設計程式。第五節給出了案例研究和模拟結果。最後，第六節總結論文。
2 系統結構和動态模組化
由于篇幅，詳細數學模型見第4部分。
2.1 柴油發電機動态模型
2.2 基于逆變器的 DG 模型
2.3 微電網模型
通過使用方程式 (1)-(3)和基爾霍夫定律，并選擇适當的狀态變量作為微電網的狀态空間模型，形式為:
其中：
，
3 使用提出方法的同步原理
如圖 1 所示，公用事業的電壓
和頻率
被認為是參考輸入。
4 基于μ綜合分析的魯棒控制器設計
4.1 概述
本小節給出了基于 μ 綜合分析設計魯棒控制器的概要。魯棒性在控制系統設計中至關重要，因為實際工程系統容易受到外部幹擾和測量噪聲的影響，并且用于設計的數學模型與實際系統之間總是存在差異。盡管一直受到贊賞，但在過去的二十年中，控制系統設計中穩健性的需求和重要性尤其受到關注.
4.2 基于 μ 綜合法設計所研究系統的魯棒控制器
圖 6 顯示了閉環系統，其中 K 是要設計的魯棒控制器，0,MG 和 pMG 分别是微電網的标稱和實際（不确定或擾動）模型。擾動 fdist 和 Vdist 分别直接影響微電網的輸出頻率和電壓。 fW 和 VW 是權重功能。該塊與權重函數 W 一起表示不确定性。設計過程如下所示： 步驟 I. 獲得微電網的不确定性模型： 如圖 6 所示，微電網模型中的不确定性被認為是乘法的。這些不确定性是由于模型動力學、配電線路或電纜的電阻或電感等系統參數的變化以及占空比 d 的不确定性等。這裡，不确定性是通過執行最壞情況分析來确定的，使用試錯法，并基于系統頻率響應。得到的權重函數 W 如下得到：
圖 5. 輸入乘法擾動（開環系統 ）
圖 6. 閉環系統
5 仿真結果
5.1 模型搭建及詳細文章
在本節中，設計的魯棒控制器在不同系統條件下的性能通過 MATLAB/SIMULINK [33] 中的仿真進行評估。為此，考慮圖 1 所示的微電網，其中包含柴油發電機和基于逆變器的 DG。如前所述，逆變器代表基于逆變器的 DG，例如儲能系統 (ESS)。需要點選這裡：模型搭建及詳細文章
5.2 仿真結果
6 結論
微電網将在未來的電力系統中發揮重要作用，因為它們可以提供更高的服務可靠性、更好的經濟性并減少對當地公用事業的依賴。随着微電網越來越普遍，對軟同步技術的需求也越來越明顯。這些技術必須使系統在網絡延遲或系統不确定性期間更加可靠和高效。在此背景下，本文提出了一種基于魯棒控制原理的新方法，使微電網在存在系統延遲或不确定性的情況下更加堅固。系統的未模組化動力學被認為是與系統的标稱模型相乘的不确定性。基于該不确定模型和μ綜合分析，設計了所提出的魯棒控制器并将其應用于典型的微電網。在網絡中的一些極端延遲以及配電線電阻的變化期間，将配備了所提出的魯棒控制器的微電網的性能與其他控制器（PI、OPI 和 CA）進行了廣泛的比較。仿真結果證明，新方法可以降低頻率和功率振蕩，并在長時間的網絡延遲或系統參數變化時保持微電網的魯棒穩定 。
7 寫在最後
👨🎓部落客課外興趣：中西方哲學，送予讀者：
👨💻做科研，涉及到一個深在的思想系統，需要科研者邏輯缜密，踏實認真，但是不能隻是努力，很多時候借力比努力更重要，然後還要有仰望星空的創新點和啟發點。當哲學課上老師問你什麼是科學，什麼是電的時候，不要覺得這些問題搞笑，哲學就是追究終極問題，尋找那些不言自明隻有小孩子會問的但是你卻回答不出來的問題。在我這個專欄記錄我有空時的一些哲學思考和科研筆記：科研和哲思。建議讀者按目錄次序逐一浏覽，免得驟然跌入幽暗的迷宮找不到來時的路，它不足為你揭示全部問題的答案，但若能讓人胸中升起一朵朵疑雲，也未嘗不會釀成晚霞斑斓的别一番景緻，萬一它居然給你帶來了一場精神世界的苦雨，那就借機洗刷一下原來存放在那兒的“真理”上的塵埃吧。