本發(fā)明關(guān)于一種風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行的控制方法。

背景技術(shù)：

并著環(huán)境污染的加劇，人們開始加大新能源微型電網(wǎng)的建設。對比交流電網(wǎng)，直流電網(wǎng)具有電能傳輸效率高，免去頻率的控制、與直流負載對接容易等特性，被廣泛研究。然而，針對具有多個新能源發(fā)電單元的直流微電網(wǎng)和具有多個直流微電網(wǎng)所組成的直流微電網(wǎng)群，單一發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定是無法保證整個微電網(wǎng)或微電網(wǎng)群的穩(wěn)定運行。此外，dc/dc變流器廣泛應用于直流微電網(wǎng)中，它具有內(nèi)在的非線性。這些情形使得對整個直流微電網(wǎng)或微電網(wǎng)群的控制變得更加困難。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于上述情況，有必要提供一種風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行的模糊控制方法，可以有效解決上述問題。

本發(fā)明提供一種風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行的控制方法，包括如下步驟：

s1，搭建風能發(fā)電實驗系統(tǒng)，其中，所述的實驗系統(tǒng)包括兩組風力發(fā)電裝置和兩組dc/dc變流器，以及一個共同的負載，所述兩組風能發(fā)電裝置共同為所述的負載提供電能；

s2，建立所述風能發(fā)電實驗系統(tǒng)的數(shù)學模型，該數(shù)學模型屬于一個具有兩組非線性子系統(tǒng)的互聯(lián)系統(tǒng)；以及

s3，基于所述數(shù)學模型，設計分布式模糊狀態(tài)反饋控制器的控制方法。

本發(fā)明提供的分布式模糊控制方法可以保證風力發(fā)電網(wǎng)絡的安全穩(wěn)定運行。

附圖說明

圖1為風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行控制方法的實施步驟圖。

圖2為風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行控制方法的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為風力發(fā)電并網(wǎng)運行實驗平臺。

具體實施方式

請參照圖1，本發(fā)明實施一種風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運行的模糊控制方法，包括如下步驟：

s1，請參照圖2，搭建風力發(fā)電并網(wǎng)運行系統(tǒng)100，其中，所述風力發(fā)電并網(wǎng)運行系統(tǒng)100包括兩組風力發(fā)電單元(10,20)、兩組ac/dc整流器(11,21)、兩組dc/cd變流器(12,22)，以及一個公共負載30，所述兩組風力發(fā)電單元通過傳輸線(13,23)共同對公共負載30供電；

s2，建立了所述風力發(fā)電并網(wǎng)運行系統(tǒng)的數(shù)學模型，該數(shù)學模型屬于一個具有二個非線性子系統(tǒng)的互聯(lián)系統(tǒng)；

s3，基于所述的數(shù)學模型，建立分布式模糊狀態(tài)反饋控制器的控制方法。

在步驟s1中，所述兩組風力發(fā)電單元(10,20)發(fā)電后，通過ac/dc整流(11,21)后，再通過dc/dc變流器(12,22)調(diào)控成具有相當電壓等級的直流電壓；接著，分別通過傳輸線(13,23)共同對公共負載30供電。

在步驟s2中，發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學模型如公式(1)：

進一步的，選擇系統(tǒng)的參數(shù)id(1)，iq(1)，ψm(1)，i(1)，id(2)，iq(2)，i(2),v作為模糊前件變量后，那么所述太陽能光伏發(fā)電非線性系統(tǒng)可以通過以下的t-s模糊模型來近似表達：

其中i∈{1,2},并且

在步驟s3中，所要設計的分布式模糊狀態(tài)反饋控制器具有如下的形式，

其中kij(μi)和kij(μi)是模糊狀態(tài)反饋控制器增益。

在步驟s3中，所述分布式模糊狀態(tài)反饋控制器的參數(shù)通過如下的方法獲得：

首先將所述分布式模糊狀態(tài)反饋控制器(4)代入風力發(fā)電互聯(lián)系統(tǒng)(2)后，獲得如下閉環(huán)的模糊控制系統(tǒng)：

接著考慮如下的函數(shù),

其中是對稱正定矩陣。

現(xiàn)在對函數(shù)v(x(t))進行求進后，并將系統(tǒng)(5)代入后得代：

通過young’s不等式，得代：

其中是正定對稱的矩陣。

定義正定對稱的矩陣并隨著公式(7)，我們得代：

組合公式(7)與(9)，并且使用錐補定理后得代以下的公式暗示

其中

引入如下的結(jié)果：

現(xiàn)在定義并且通過如下的定義實現(xiàn)一個矩陣的全等變換代(10)后，

緊接著抽出模糊前件變量，并通過matlab的lmi工具箱求解如下的公式，從而獲得分散式模糊事件觸發(fā)控制器的參數(shù)：

其中

其中是正定對稱的矩陣，(l,f)∈{1,2,…,ri},s∈{1,2,…,rj}那么分布式模糊狀態(tài)反饋控制器的參數(shù)計算如下：

在步驟s3后，請參照圖3，可進一步包括搭建dspace的仿真測試平臺。

注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。