1.一种基于哈密顿观测器的直流微电网母线电压控制方法,其特征在于包括如下步骤:
S1、建立直流微电网的系统结构图,按buck-boost变换器建立系统的等效拓扑结构,列写出直流微电网的状态方程,将状态方程进行PCH(Port Controlled Hamiltonian,PCH)模型转换;
S2、设计基于PCH系统的直流微电网控制器,根据相关定理,在保证闭环系统平衡点稳定的条件下,求取合适的反馈控制器u1;
S3、在直流微电网系统运行过程中,其系统参数C、L会发生变化,设计基于哈密顿系统自适应状态观测器的反馈控制器u2,可得到1个耗散的PCH系统,既能对系统状态进行观测,又可对系统易变化的参数进行自适应估计;最终设计直流微电网控制系统的控制器为u1+u2;
S4、最后验证采用哈密顿自适应观测器的控制方法在微电网系统参数变化的情况下,仍能保持系统直流母线电压的稳定性。
2.根据权利要求1所述的一种基于哈密顿观测器的直流微电网母线电压控制方法,其特征在于:所述步骤S1中,首先建立直流微电网的系统结构图;其次按buck-boost变换器建立系统的等效拓扑结构,其器件构成包括蓄电池电压源、电感、电容、续流二极管、负载电阻与等效恒功率负荷(即通过相应变流器接入直流母线的直流负载1、由风电和光伏系统组成的分布式电源输出及双向DC-AC变流器输出功率之和);最后根据buck-boost变换器得到系统的状态方程并将状态方程进行PCH模型转换。
3.根据权利要求2所述的一种基于哈密顿观测器的直流微电网母线电压控制方法,其特征在于:所述步骤S2中,为使得系统被控制到平衡点,求取合适的反馈控制器u1,即根据有关定理确定微电网控制系统的期望平衡点,求取待定参数的关系,通过整定相关参数得到合适的反馈控制器u1。
4.根据权利要求3所述的一种基于哈密顿观测器的直流微电网母线电压控制方法,其特征在于:所述步骤S3中,采用基于哈密顿系统的自适应状态观测器的方法对状态进行观测,并同时对系统易变化的参数进行自适应估计。设计过程包括设计直流微电网系统的自适应状态观测器、根据“扩张+反馈”的思想证明前面所设计的自适应状态观测器表示系统的一个自适应状态观测器、为得到1个耗散的PCH系统,可设计仅依赖于 和 的反馈控制律u2,最后证明系统是一个耗散的PCH系统。直流微电网控制系统的控制器设计为Φ(t)。
5.根据权利要求4所述的一种基于哈密顿观测器的直流微电网母线电压控制方法,其特征在于:所述步骤S4中,在微电网控制系统参数设定和发生变化的两种情况下,验证采用自适应状态观测器的控制效果,并与无自适应观测器的控制方法做出对比,最后得出采用哈密顿自适应状态观测器的控制方法的有效性。