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目录
1 概述
2 系统结构和动态建模
2.1 柴油发电机动态模型
2.2 基于逆变器的 DG 模型
2.3 微电网模型
3 使用提出方法的同步原理
4 基于μ综合分析的鲁棒控制器设计
4.1 概述
4.2 基于 μ 综合法设计所研究系统的鲁棒控制器
5 仿真结果
5.1 模型搭建及详细文章
5.2 仿真结果
6 结论
7 写在最后
1 概述
摘要---微电网是未来电力系统的主要组成部分，被称为“智能电网”。在这种情况下，微电网与公用事业或其他微电网的同步将是电力系统运行期间的一项至关重要且司空见惯的任务。基于鲁棒控制原理，本文提出了一种微电网与公用事业同步的新方法。微电网动态模型的不确定性被认为是乘性扰动。在不确定模型的基础上，通过μ综合分析设计鲁棒控制器，以最大限度地提高系统的鲁棒稳定性和性能。仿真结果证实了所提控制策略的有效性。
在存在与未建模动态变化和线路参数分布相关的系统不确定性的情况下，本文通过设计基于 μ 综合分析的鲁棒控制器来解决微电网与公用事业的同步问题。通过模拟分析，使用六个案例研究测试了所提出方法的性能。前三个案例研究将网络延迟视为系统的不确定性。考虑改变在系统模型的参数中，后三个案例研究验证了这种变化对微电网与公用事业同步的影响。使用这些模拟研究证实了所提出方法的有效性。
本文的结构如下：第二部分描述了所研究系统的结构和动力学方程。第三节描述了使用所提出方法的微电网与公用事业的同步原理。第四节给出了使用 μ 综合分析设计鲁棒控制器的简要回顾，以及基于所研究系统的 μ 综合分析确定鲁棒控制器的设计程序。第五节给出了案例研究和模拟结果。最后，第六节总结论文。
2 系统结构和动态建模
由于篇幅，详细数学模型见第4部分。
2.1 柴油发电机动态模型
2.2 基于逆变器的 DG 模型
2.3 微电网模型
通过使用方程式 (1)-(3)和基尔霍夫定律，并选择适当的状态变量作为微电网的状态空间模型，形式为:
其中：
，
3 使用提出方法的同步原理
如图 1 所示，公用事业的电压
和频率
被认为是参考输入。
4 基于μ综合分析的鲁棒控制器设计
4.1 概述
本小节给出了基于 μ 综合分析设计鲁棒控制器的概要。鲁棒性在控制系统设计中至关重要，因为实际工程系统容易受到外部干扰和测量噪声的影响，并且用于设计的数学模型与实际系统之间总是存在差异。尽管一直受到赞赏，但在过去的二十年中，控制系统设计中稳健性的需求和重要性尤其受到关注.
4.2 基于 μ 综合法设计所研究系统的鲁棒控制器
图 6 显示了闭环系统，其中 K 是要设计的鲁棒控制器，0,MG 和 pMG 分别是微电网的标称和实际（不确定或扰动）模型。扰动 fdist 和 Vdist 分别直接影响微电网的输出频率和电压。 fW 和 VW 是权重功能。该块与加权函数 W 一起表示不确定性。设计过程如下所示： 步骤 I. 获得微电网的不确定性模型： 如图 6 所示，微电网模型中的不确定性被认为是乘法的。这些不确定性是由于模型动力学、配电线路或电缆的电阻或电感等系统参数的变化以及占空比 d 的不确定性等。这里，不确定性是通过执行最坏情况分析来确定的，使用试错法，并基于系统频率响应。得到的加权函数 W 如下得到：
图 5. 输入乘法扰动（开环系统 ）
图 6. 闭环系统
5 仿真结果
5.1 模型搭建及详细文章
在本节中，设计的鲁棒控制器在不同系统条件下的性能通过 MATLAB/SIMULINK [33] 中的仿真进行评估。为此，考虑图 1 所示的微电网，其中包含柴油发电机和基于逆变器的 DG。如前所述，逆变器代表基于逆变器的 DG，例如储能系统 (ESS)。需要点击这里：模型搭建及详细文章
5.2 仿真结果
6 结论
微电网将在未来的电力系统中发挥重要作用，因为它们可以提供更高的服务可靠性、更好的经济性并减少对当地公用事业的依赖。随着微电网越来越普遍，对软同步技术的需求也越来越明显。这些技术必须使系统在网络延迟或系统不确定性期间更加可靠和高效。在此背景下，本文提出了一种基于鲁棒控制原理的新方法，使微电网在存在系统延迟或不确定性的情况下更加坚固。系统的未建模动力学被认为是与系统的标称模型相乘的不确定性。基于该不确定模型和μ综合分析，设计了所提出的鲁棒控制器并将其应用于典型的微电网。在网络中的一些极端延迟以及配电线电阻的变化期间，将配备了所提出的鲁棒控制器的微电网的性能与其他控制器（PI、OPI 和 CA）进行了广泛的比较。仿真结果证实，新方法可以降低频率和功率振荡，并在长时间的网络延迟或系统参数变化时保持微电网的鲁棒稳定 。
7 写在最后
👨🎓博主课外兴趣：中西方哲学，送予读者：
👨💻做科研，涉及到一个深在的思想系统，需要科研者逻辑缜密，踏实认真，但是不能只是努力，很多时候借力比努力更重要，然后还要有仰望星空的创新点和启发点。当哲学课上老师问你什么是科学，什么是电的时候，不要觉得这些问题搞笑，哲学就是追究终极问题，寻找那些不言自明只有小孩子会问的但是你却回答不出来的问题。在我这个专栏记录我有空时的一些哲学思考和科研笔记：科研和哲思。建议读者按目录次序逐一浏览，免得骤然跌入幽暗的迷宫找不到来时的路，它不足为你揭示全部问题的答案，但若能让人胸中升起一朵朵疑云，也未尝不会酿成晚霞斑斓的别一番景致，万一它居然给你带来了一场精神世界的苦雨，那就借机洗刷一下原来存放在那儿的“真理”上的尘埃吧。