二阶LADRC在风电并网逆变器网侧直流母线电压控制中的运用

周雪松,葛建鹏,马幼捷

(1. 天津理工大学 天津市复杂系统控制理论与应用重点实验室,天津 300384;2.天津理工大学 电气电子工程学院, 天津 300384)

0 引 言

在风力发电系统中,并网变流器通常运用电压电流双闭环控制来稳定并网网侧直流母线电压[1]。随着现代控制技术的发展和新形式下更加严格的并网要求,虽然电压电流的双闭环PI控制方法在实际工程中得到了广泛的应用并取得了一定的效果,但这种基于误差消除误差的被动控制方法与扰动的影响相比具有一定的滞后性,也可能导致系统产生过大的超调和振荡次数的增加,进而影响控制性能,使得控制器输出的能量不能满足控制要求[2-3]。

为了改进传统控制方法的不足,提高直流侧母线电压的控制性能,在文献[4]中将滑动滤波算法与传统PI控制器相结合,虽然该方法提高了并网电流的正弦饱和和直流侧母线电压的抗干扰性能,但控制器的参数整定比较复杂,不利于工程应用。在文献[5]中,将滑膜控制法运用到电压外环上,而电流内环在PI的控制的基础上,增加了电流预测的方法,虽然可以有效减弱网侧谐波影响,让母线电压更加稳定,但由于控制器结构复杂,硬件实现较困难。

为了提高风力发电并网逆变器直流母线电压为控制的控制性能,本文设计了一种线性二阶自抗扰控制系统[6-7]。一方面,系统还可以利用线性微分跟踪器(linear differential tracker,LTD)提高系统的跟踪性能;另一方面,通过引入线性扩张状……