韓金龍,杜正春,江晗,袁梟添

(西安交通大學(xué)電氣工程學(xué)院,710049,西安)

為解決傳統(tǒng)發(fā)電模式所引起的經(jīng)濟(jì)及環(huán)境問(wèn)題,隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展,利用分布式能源的發(fā)電模式已逐漸成為世界各國(guó)的共識(shí)[1-2]。然而,分布式能源的不穩(wěn)定、隨機(jī)波動(dòng)等特點(diǎn)影響了其大規(guī)模開發(fā)和接入大電網(wǎng);此外,風(fēng)電機(jī)組需建于風(fēng)力資源豐富的地區(qū),這類地區(qū)多較為偏遠(yuǎn)(例如海島),遠(yuǎn)離主電網(wǎng)。因此,就地組建微電網(wǎng),利用地區(qū)的分布式能源進(jìn)行孤網(wǎng)供電成為解決上述問(wèn)題的有效途徑之一[3-6]。

孤立微電網(wǎng)中分布式能源的隨機(jī)性、間歇性、不確定性以及負(fù)荷的隨機(jī)波動(dòng)給系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了嚴(yán)峻的考驗(yàn)[7]。為削減發(fā)電側(cè)與需求側(cè)間的功率不匹配,促進(jìn)可再生能源消納,在孤立電網(wǎng)中應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)已成為關(guān)鍵技術(shù)手段[8-10]。儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用,補(bǔ)償了分布式能源不穩(wěn)定的出力,使得可再生能源發(fā)電機(jī)組能在更大出力范圍內(nèi)運(yùn)行,成為推動(dòng)新能源微電網(wǎng)技術(shù)廣泛應(yīng)用的重要措施[11-13]。

近年來(lái),基于儲(chǔ)能系統(tǒng)的微電網(wǎng)控制策略已得到了廣泛且深入的研究,其控制核心即為協(xié)調(diào)分布式電源和儲(chǔ)能系統(tǒng)的出力以維持微電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。文獻(xiàn)[14]提出了一種光伏逆變器與儲(chǔ)能系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制策略,利用儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率的變化對(duì)光伏系統(tǒng)的輸出功率進(jìn)行調(diào)節(jié),從而抑制了儲(chǔ)能變流器暫態(tài)功率波動(dòng)。文獻(xiàn)[15]為實(shí)現(xiàn)100%綠色能源給全部負(fù)荷供電,深入探討了海島微電網(wǎng)群的優(yōu)化配置,并提出了儲(chǔ)能裝置的運(yùn)行成本優(yōu)化策略。文獻(xiàn)[16]對(duì)微電網(wǎng)中的混合儲(chǔ)能系統(tǒng)提出了一種基于內(nèi)?？刂频钠骄娏骺刂撇呗?。文獻(xiàn)[17]圍繞風(fēng)光柴儲(chǔ)孤立微電網(wǎng)制定了以提高系統(tǒng)全壽命周期經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的多能源的協(xié)調(diào)控制策略。文獻(xiàn)[18]構(gòu)建了針對(duì)微電網(wǎng)復(fù)合儲(chǔ)能系統(tǒng)的深度強(qiáng)化學(xué)習(xí)方法,實(shí)時(shí)優(yōu)化控制蓄電池及儲(chǔ)氫裝置的充放電狀態(tài)。文獻(xiàn)[19]針對(duì)高滲透率風(fēng)電-儲(chǔ)能孤立電網(wǎng),提出了上層廣域功率平衡和下層儲(chǔ)能V/f控制組成的聯(lián)合控制策略,能夠有效地維持孤網(wǎng)的電網(wǎng)電壓及頻率穩(wěn)定。上述文獻(xiàn)雖然對(duì)含儲(chǔ)能的微網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行控制提供了很好的理論參考價(jià)值,但所使用的模型大都沒有考慮系統(tǒng)未精確建模部分等干擾因素對(duì)控制效果的不利影響,故難以保證微電網(wǎng)系統(tǒng)在大干擾下的穩(wěn)定運(yùn)行。

本文基于狀態(tài)反饋精確線性化及魯棒H∞最優(yōu)控制理論,提出孤立電網(wǎng)中風(fēng)電和儲(chǔ)能的聯(lián)合非線性魯棒控制策略。首先簡(jiǎn)要介紹了風(fēng)儲(chǔ)孤立電網(wǎng)的運(yùn)行原理,并歸納其各模塊的數(shù)學(xué)模型;其次,通過(guò)構(gòu)造微分同胚變換,建立了孤立電網(wǎng)的精確線性化模型,并綜合考慮了各種干擾因素,以對(duì)風(fēng)電和儲(chǔ)能部分進(jìn)行聯(lián)合非線性魯棒控制設(shè)計(jì);最后,對(duì)該控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證,并與傳統(tǒng)PI控制進(jìn)行了對(duì)比分析。仿真結(jié)果表明,本文所提的風(fēng)電和儲(chǔ)能的聯(lián)合非線性魯棒控制對(duì)外界風(fēng)速及負(fù)荷的擾動(dòng)具有很強(qiáng)的魯棒性,顯著提高了孤立電網(wǎng)的抗擾特性。

1 風(fēng)儲(chǔ)孤立電網(wǎng)

1.1 孤網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

本文所采用的風(fēng)儲(chǔ)孤立電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。該電網(wǎng)主要由風(fēng)電、電池儲(chǔ)能系統(tǒng)(BESS)、永久負(fù)荷、可投切負(fù)荷及備用電源組成。其中:風(fēng)電部分由風(fēng)輪機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)(PMSG)、全功率背靠背變換器、串聯(lián)濾波器構(gòu)成,負(fù)責(zé)系統(tǒng)的主要能源供給;電池儲(chǔ)能系統(tǒng)由蓄電池、逆變器、電抗器構(gòu)成,負(fù)責(zé)系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié);永久負(fù)荷即為用戶側(cè)的綜合負(fù)荷,經(jīng)變壓器從公共耦合點(diǎn)(PCC)處汲取電能;備用電源及可投切負(fù)荷則為系統(tǒng)出現(xiàn)極端情況下的應(yīng)急設(shè)備。

圖1 孤立電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖Fig.1 Topology of isolated grid system

為充分利用地區(qū)風(fēng)能資源,可通過(guò)控制機(jī)側(cè)變換器(RSC)去調(diào)節(jié)PMSG定子電壓,使其轉(zhuǎn)子處于由風(fēng)機(jī)特性決定的最優(yōu)轉(zhuǎn)速;風(fēng)電出力與負(fù)荷需求的功率差額則通過(guò)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)補(bǔ)償,此過(guò)程可通過(guò)控制蓄電池側(cè)變換器(BSC)的電壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。該運(yùn)行模式的優(yōu)勢(shì)在于風(fēng)機(jī)總是處于最大風(fēng)功率追蹤(MPPT)狀態(tài),而不需要通過(guò)槳距角控制去限制風(fēng)機(jī)的出力以跟蹤負(fù)荷需求來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率平衡[20],最大程度地發(fā)揮了風(fēng)機(jī)的發(fā)電能力。

此外,為滿足孤網(wǎng)中負(fù)荷對(duì)電能質(zhì)量的要求,可使網(wǎng)側(cè)變換器(GSC)輸出頻率和幅值都不受風(fēng)速及負(fù)荷波動(dòng)影響的交流電壓。此電壓為含有開關(guān)頻率分量的PWM波,經(jīng)過(guò)一個(gè)串聯(lián)諧振于工頻的濾波器后方可實(shí)現(xiàn)對(duì)PCC電壓的直接控制,從而給負(fù)荷提供一個(gè)穩(wěn)定可靠的工頻交流電壓。

在極端情況下,需投入備用電源和/或可投切負(fù)荷來(lái)保持系統(tǒng)的功率平衡。當(dāng)發(fā)電功率大于負(fù)荷需求,且儲(chǔ)能系統(tǒng)已充滿能量時(shí),需接入可投切負(fù)荷來(lái)消納過(guò)剩的電功率;反之,當(dāng)發(fā)電功率小于負(fù)荷需求,且儲(chǔ)能系統(tǒng)已釋放盡電能時(shí),則需投入備用電源甚至切負(fù)荷來(lái)實(shí)現(xiàn)功率平衡。

本文所提的控制策略旨在實(shí)現(xiàn)孤立電網(wǎng)中發(fā)電功率與負(fù)荷功率差額在適當(dāng)范圍內(nèi)的風(fēng)電和儲(chǔ)能聯(lián)合非線性魯棒控制。即不考慮投入備用電源和可投切負(fù)荷時(shí)的極端情況,BESS總有能力吸收或發(fā)出電功率作為功率調(diào)節(jié)裝置來(lái)保持系統(tǒng)平衡。

1.2 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

當(dāng)忽略鐵心損耗時(shí),永磁同步電機(jī)在d-q旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下(電機(jī)轉(zhuǎn)子磁鏈定向于d軸)的動(dòng)態(tài)方程如下[21]

(1)

對(duì)于永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī),其轉(zhuǎn)子和風(fēng)機(jī)以相同轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),可視為單質(zhì)量塊,則運(yùn)動(dòng)方程可以表示為

(2)

式中:J為風(fēng)力機(jī)及發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子整體的機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量;B為阻尼系數(shù);Tm為氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩;Te為電磁轉(zhuǎn)矩,其正方向與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反,可以表示為[21]

(3)

對(duì)于隱極同步機(jī),有

(4)

此時(shí),永磁同步電機(jī)PMSG輸出的電功率Ps+jQs可以表示為

(5)

全功率變換器依靠大電容維持其直流電壓,該直流環(huán)節(jié)電壓的動(dòng)態(tài)方程可表述為

(6)

式中:C為直流環(huán)節(jié)的電容值;UC為直流電壓;Ps為永磁同步電機(jī)的輸出功率;PL為負(fù)荷功率;PB為電池儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出的補(bǔ)償功率。

(7)

此時(shí),電池儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出的電功率PB+jQB可表示為

(8)

2 非線性魯棒控制策略

2.1 基本理論

實(shí)際工程中外界干擾、量測(cè)誤差、參數(shù)誤差以及被控對(duì)象的未建模動(dòng)態(tài)等各種不確定性往往會(huì)嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)的控制效果[23]。本節(jié)將簡(jiǎn)要介紹一種結(jié)合了狀態(tài)反饋精確線性化和線性魯棒控制理論的非線性魯棒控制設(shè)計(jì)方法。該控制方法可以改善系統(tǒng)的魯棒性能,從而降低干擾對(duì)控制系統(tǒng)的不利影響。

考慮具有如下形式的仿射非線性系統(tǒng)

(9)

式中:x∈n、u∈m、w∈p和y∈s分別為狀態(tài)向量、控制向量、干擾向量和輸出向量;f(x)、g1(x)、g2(x)和h(x)是光滑的向量函數(shù)。

根據(jù)微分幾何控制方法中的狀態(tài)反饋精確線性化理論,當(dāng)從控制u到輸出y的關(guān)系度ρ等于系統(tǒng)維度n時(shí),可構(gòu)造相應(yīng)的微分同胚變換及非線性預(yù)反饋

(10)

可使得式(9)轉(zhuǎn)換為線性系統(tǒng)[24]

(11)

根據(jù)線性H∞控制理論,式(11)的魯棒問(wèn)題有如下最優(yōu)控制策略[25]

(12)

式中:P*為滿足Riccati方程的半正定解。Riccati方程為

(13)

式中:γ為衡量系統(tǒng)魯棒性能的正系數(shù)。

(14)

將式(10)代入式(12)(14)可知,對(duì)非線性系統(tǒng)式(9)而言,為滿足下式所表述的魯棒性能

(15)

存在最優(yōu)魯棒控制律u*

(16)

2.2 風(fēng)電和儲(chǔ)能的聯(lián)合魯棒控制器設(shè)計(jì)

聯(lián)立式(1)、(2)、(6)、(7)可知,如圖1所示的風(fēng)儲(chǔ)孤網(wǎng)為四輸入六階非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)。為便于精確線性化,現(xiàn)結(jié)合式(1)、(3)～(5),將式(6)等效變換如下

(17)

式中:WC表示直流環(huán)節(jié)的電容中所存儲(chǔ)的電場(chǎng)能量;WLs表示同步電機(jī)定子繞組的電感中所存儲(chǔ)的磁場(chǎng)能量;W則表示慣性環(huán)節(jié)的總存儲(chǔ)場(chǎng)能量。

對(duì)該孤立電網(wǎng)選取狀態(tài)變量及輸入控制量

(18)

聯(lián)立式(1)～(7),并考慮系統(tǒng)未精確建模等所帶來(lái)的干擾因素,整個(gè)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方程可表述為

(19)

式中:w1表征了同步電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng);w2表征了流經(jīng)背靠背變換器的功率擾動(dòng);w3、w4表征了同步電機(jī)定子回路中的電壓擾動(dòng);w5、w6表征了電池儲(chǔ)能系統(tǒng)中電抗器上的電壓擾動(dòng)。

本控制系統(tǒng)期望實(shí)現(xiàn)的控制目標(biāo)如下:

基于該控制目標(biāo),對(duì)式(19)構(gòu)造罰函數(shù)輸出

(20)

(21)

式中:R為風(fēng)輪機(jī)半徑;λopt為風(fēng)機(jī)最佳葉尖速比;vwind為風(fēng)速。

為將非線性系統(tǒng)式(19)精確線性化,現(xiàn)構(gòu)造如下微分同胚坐標(biāo)變換

(22)

則式(19)在狀態(tài)空間z下的動(dòng)態(tài)方程為

(23)

(24)

(25)

由風(fēng)儲(chǔ)孤網(wǎng)的精確線性化模型式(11)可知,其系數(shù)矩陣為

(26)

由不等式(14)及(15)可知,γ越小則系統(tǒng)的魯棒性能越強(qiáng)。為充分抑制干擾wj(j=1,2,…,6)對(duì)系統(tǒng)的影響, 故選取γ=2。將該γ及式(26)中的各系數(shù)陣代入Riccati方程式(13)中,并將其解P*代入式(12),可得最優(yōu)控制律v*為

(27)

根據(jù)式(24)所描述的孤立電網(wǎng)的直接控制量ui(i=1,2,3,4)與其精確線性化模型的間接控制量vi(i=1,2,3,4)之間的關(guān)系,可以得到原非線性系統(tǒng)關(guān)于ui的魯棒最優(yōu)控制律為

(28)

綜上所述,孤立電網(wǎng)中風(fēng)電和儲(chǔ)能的聯(lián)合非線性魯棒控制框圖如圖2所示。

圖2 風(fēng)電和儲(chǔ)能的聯(lián)合非線性魯棒控制框圖Fig.2 Combined nonlinear robust control block of wind power and energy storage

3 仿真驗(yàn)證

為驗(yàn)證本文所提出的孤立電網(wǎng)中風(fēng)電和儲(chǔ)能的聯(lián)合非線性魯棒控制所帶來(lái)的效益,本節(jié)對(duì)其進(jìn)行仿真驗(yàn)證,并與傳統(tǒng)的基于PI調(diào)節(jié)的控制策略 (根據(jù)控制系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性并結(jié)合時(shí)域仿真測(cè)試最終確定其PI控制參數(shù)如下:機(jī)側(cè)換流器RSC電流內(nèi)環(huán)的積分系數(shù)為1,比例系數(shù)為1;電池儲(chǔ)能系統(tǒng)BESS電流環(huán)的積分系數(shù)為8,比例系數(shù)為5。) 進(jìn)行對(duì)比分析。風(fēng)儲(chǔ)孤立電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)亦如圖1所示,其主要參數(shù)設(shè)置見表1所示,其中電池儲(chǔ)能系統(tǒng)BESS采用容量為1 MW/3 MW·h的全釩液流電池系統(tǒng)。

表1 孤立電網(wǎng)主要仿真參數(shù)

3.1 風(fēng)速突變場(chǎng)景

為檢測(cè)惡劣風(fēng)況下的該風(fēng)儲(chǔ)孤網(wǎng)的抗干擾能力,令外界風(fēng)速在t=2 s時(shí)由15 m/s突降至12 m/s,在t=8 s時(shí)由12 m/s再突增至18 m/s。風(fēng)速突變場(chǎng)景下風(fēng)儲(chǔ)孤網(wǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)如圖3所示。

(a)外界風(fēng)速

在非線性魯棒控制器作用下,根據(jù)圖3(b)、(c)可知,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子電角速度能保持對(duì)外界風(fēng)速的跟蹤,快速且平穩(wěn)的調(diào)節(jié)到由MPPT決定的最優(yōu)值,實(shí)現(xiàn)風(fēng)功率的最大捕獲。根據(jù)圖3(d),電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能在風(fēng)速突降(突增)時(shí)增大(減小)其輸出功率,以補(bǔ)償風(fēng)力發(fā)電與負(fù)荷消耗間的不平衡功率。根據(jù)圖3(e),直流環(huán)節(jié)電壓在經(jīng)受小幅波動(dòng)后能迅速穩(wěn)定于設(shè)定值。結(jié)合圖3各子圖可知,當(dāng)外界風(fēng)速突增或突降時(shí),本文所提的非線性魯棒控制策略通過(guò)聯(lián)合控制各變換器的電壓輸出,可以使孤立電網(wǎng)快速穩(wěn)定于新的平衡狀態(tài)。相較于傳統(tǒng)的基于PI調(diào)節(jié)的控制策略,有效避免了動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程中的超調(diào)及振蕩現(xiàn)象(以電池儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率PB為例,其動(dòng)態(tài)響應(yīng)的超調(diào)量為60.3%、且經(jīng)歷了2次振蕩,如圖3(d)所示。),對(duì)外界風(fēng)速的突變展現(xiàn)出了較強(qiáng)的魯棒性。

3.2 負(fù)荷突變場(chǎng)景

對(duì)于孤立電網(wǎng),由于沒有大電網(wǎng)的電壓支撐,其狀態(tài)量對(duì)負(fù)荷的波動(dòng)一般較為敏感,因而孤立電網(wǎng)需要具備一定的抗負(fù)荷擾動(dòng)能力。令負(fù)荷功率在t=2 s時(shí)由(0.68+j0.10) MW突增至(0.70+j0.12) MW,在t=8 s時(shí)由(0.70+j0.12) MW突降至(0.67+j0.085) MW。負(fù)荷突變場(chǎng)景下風(fēng)儲(chǔ)孤網(wǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)如圖4所示。

(a)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械角速度

在非線性魯棒控制器作用下,由圖4(a)可知,負(fù)荷變化不會(huì)影響風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,因?yàn)轱L(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速僅取決于外界風(fēng)速。由圖4(b)、(c)可知,當(dāng)有功負(fù)荷突增(突降)時(shí),電池儲(chǔ)能系統(tǒng)可以立即響應(yīng)負(fù)荷變化,相應(yīng)地增加(減少)其輸出功率以維持系統(tǒng)功率平衡;由圖4(d)可知,本文控制策略實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)有功、無(wú)功輸出功率的解耦控制,在維持系統(tǒng)有功功率平衡的同時(shí)還保持著對(duì)無(wú)功負(fù)荷的跟蹤。根據(jù)圖4(e),直流環(huán)節(jié)電壓在經(jīng)受小幅沖擊后能迅速回歸于設(shè)定值。結(jié)合圖4各子圖可知,本文所提的非線性魯棒控制策略可以綜合協(xié)調(diào)控制PMSG和BESS中各變換器的輸出電壓,使孤立電網(wǎng)在負(fù)荷突變時(shí)具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng),相較于傳統(tǒng)的基于PI調(diào)節(jié)的控制策略,其過(guò)度過(guò)程更加平穩(wěn)光滑,有效避免了PI動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過(guò)程中的超調(diào)及振蕩現(xiàn)象(以電池儲(chǔ)能系統(tǒng)輸出功率PB為例,其動(dòng)態(tài)響應(yīng)的超調(diào)量為64.4%、且需經(jīng)歷3次振蕩,如圖4(c)所示),展示出優(yōu)良的抗負(fù)荷擾動(dòng)性能。

3.3 隨機(jī)風(fēng)速、隨機(jī)負(fù)荷場(chǎng)景

實(shí)際工程中,外界風(fēng)速及負(fù)荷功率都在隨機(jī)波動(dòng)。為檢測(cè)本文所提的非線性魯棒控制策略在隨機(jī)風(fēng)速、隨機(jī)負(fù)荷場(chǎng)景下的運(yùn)行特性,令外界風(fēng)速、負(fù)荷功率在時(shí)段t∈(2,12) s內(nèi)分別于15 m/s、0.72 MW附近隨機(jī)波動(dòng)。隨機(jī)風(fēng)速、隨機(jī)負(fù)荷場(chǎng)景下風(fēng)儲(chǔ)孤網(wǎng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)如圖5所示。

(a)外界風(fēng)速

在非線性魯棒控制器作用下,由圖5(b)可知,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子電角速度能及時(shí)響應(yīng)風(fēng)速變化;由圖5(c)可知,風(fēng)機(jī)所捕獲的風(fēng)功率和負(fù)荷功率都在獨(dú)立地隨機(jī)波動(dòng),且總是存在較大差額;由圖5(d)可知,電池儲(chǔ)能系統(tǒng)能很好地補(bǔ)償圖5(c)中的功率差額,以滿足孤立電網(wǎng)電力的供求關(guān)系;結(jié)合圖5(b)、(e)可知,相較于傳統(tǒng)的基于PI調(diào)節(jié)的控制策略,風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、直流電壓波動(dòng)幅值更小、變化更加平緩,對(duì)風(fēng)速及負(fù)荷的隨機(jī)波動(dòng)具有更強(qiáng)的魯棒性。

縱觀圖3～圖5,本文所提的非線性魯棒控制策略可以在各種惡劣場(chǎng)景下維持風(fēng)電孤網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)對(duì)PMSG和BESS中各個(gè)變換器進(jìn)行聯(lián)合控制,使系統(tǒng)快速適應(yīng)外界風(fēng)速的波動(dòng)和負(fù)荷需求的變化;有效的避免了傳統(tǒng)基于PI調(diào)節(jié)的控制模式中常見的超調(diào)及振蕩現(xiàn)象,使孤立電網(wǎng)能更平緩地度過(guò)其受擾后的動(dòng)態(tài)恢復(fù)過(guò)程。

4 結(jié) 論

本文基于狀態(tài)反饋精確線性化及魯棒H∞最優(yōu)控制理論,提出了孤立電網(wǎng)中風(fēng)電和儲(chǔ)能的聯(lián)合非線性魯棒控制策略,使風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)地保持最優(yōu)轉(zhuǎn)速以輸出最大風(fēng)功率,并通過(guò)風(fēng)電與儲(chǔ)能的聯(lián)合控制使系統(tǒng)出力跟蹤負(fù)荷變化,實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)控制。本文所提的風(fēng)電和儲(chǔ)能的聯(lián)合非線性魯棒控制策略對(duì)外界風(fēng)速及負(fù)荷的擾動(dòng)具有很強(qiáng)的魯棒性,有效避免了采用傳統(tǒng)PI控制時(shí)調(diào)節(jié)過(guò)程中出現(xiàn)的超調(diào)及振蕩,顯著提高了孤網(wǎng)的抗擾特性。