基于干扰观测器的储能反步控制

苏大威,吴雅楠,雷 震,葛 乐

（1.国网江苏省电力有限公司，江苏 南京210024；2.南京工程学院 电力工程学院，江苏 南京211167）

0 引言

储能具有快速响应和配置灵活等特性[1]，[2]。储能变流器是储能中的重要组成部分，储能变流器的精准快速控制能够保证积极响应电网需求，增强电网灵活性[3]，[4]，平抑光伏、风电等可再生能源的功率波动，提升可再生能源消纳水平。

储能双向变流器有单级式、双级式两种拓扑结构。目前，广泛采用双级式拓扑[5]，双级式结构由DC/DC变换器和DC/AC变流器组成。在储能并网运行模式下，DC/AC响应电网功率指令，实现精准快速的功率响应，同时DC/DC用于稳定直流侧电压[6]，[7]。

目前，储能双向变换器的研究多集中在线性化的控制方面。DC/DC变换器的占空比和DC/AC变流器的出口电压都是按照减少参考值和采样值之间的误差进行线性调制。当存在外界扰动时，输入的误差信号无法瞬时变化，导致输出信号有典型的瞬态冲击，经多个开关周期才能达到新的平衡状态[8]，[9]。无差拍控制、比例谐振控制、重复控制[10]～[12]等线性化控制方法，在一定程度上也存在一些不足。无差拍控制动态响应性能好，但对参数敏感，鲁棒性一般；比例谐振控制暂态性能好，但抗谐波干扰性能较差；重复控制可以降低控制过程中的稳态误差，但同时影响了动态响应速度。

反步法是一种递归设计方法[13]，[14]，反步法在电力领域中也有一定的研究。文献[15]针对逆变器模型的非线性问题，采用反步法将模型分解为两个单输入单输出的子系统，设计控制率。……