技术摘要：
本发明公开一种基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法，包括如下步骤：搭建储能并网系统，包括储能并网逆变器、储能并网逆变器控制系统，构建储能并网逆变器的数学模型；基于储能并网逆变器的数学模型，计算电网电压跌落时储能并网逆变器的直流侧母线电容存储  全部
背景技术：
能源是人类社会生存和发展的物质基础，而怎样合理开发和利用可再生能源是人 类社会进步程度的体现，同时也为解决全世界能源危机开辟了一条新的途径。电能作为一 种便利的能源形式，是国民经济的命脉。现阶段，随着风力发电系统、光伏发电系统的不断 入网，储能系统进行并网也正成为当前研究的热点。在储能系统中，并网逆变器的设计是整 个系统控制的核心，逆变器也是实现DC-AC转换的电力电子变换器，是连接系统和电网的核 心器件。 传统的储能逆变系统一般采用PI(Proportional  integral，比例-积分)调节器的 电压电流双环控制，其具有控制结构简单、易于实现的优点，但对多变量、强耦合、强非线 性、系统参数摄动的场合，传统的PI双闭环控制也难以取得理想的控制效果。中国科学院韩 京清研究员在非线性PID控制器的基础上提出了自抗扰控制的概念，据此设计的自抗扰控 制器不依赖于被控对象精确的数学模型就可以完成控制作用，大大简化了控制系统的设 计,然而，传统非线性ADRC(Active  Disturbance  Rejection  Control，自抗扰控制)包含的 参数过多，整定起来比较繁琐，其整定过程的不确定因素也比较多，造成实际应用难度较 大。为了减少参数整定的数量，高志强教授简化了非线性自抗扰控制器的结构，提出了一种 线性自抗扰控制方法，采用极点配置方法将自抗扰控制器的参数简化为控制器带宽和观测 器带宽，在频域内研究自抗扰控制器的抗干扰性和稳定性。然而，已有的研究表明，LESO (linear  extended  state  observer，线性扩张状态观测器)的性能同其反馈增益关系密 切，为了有效的抑制扰动，LESO的增益通常都较大，现有的LESO可以处理常见的系统参数未 知、未建模动态、未知负载扰动等不确定性问题，但通常都没有考虑在系统的输出量测环节 所存在的噪声干扰，而这在实际的控制问题中却是普遍存在的，LESO中较大的增益系数会 放大量测噪声，尤其是在高频噪声干扰下，对观测器的性能产生较大影响，从而会严重影响 LADRC(Linear  Active  Disturbance  Rejection  Control，线性自抗扰控制)的性能。 因此，目前亟需一种能够有效增强控制系统的抗扰性能的储能并网系统控制方 法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种基于改进LADRC的超级电容储能并网系统的控制方法， 以解决现有技术存在的问题，能够有效增强控制系统的抗扰性能。 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种基于改进LADRC的超级 电容储能并网系统的控制方法，包括如下步骤： 搭建储能并网系统，所述储能并网系统包括储能并网逆变器、储能并网逆变器控 4 CN 111555318 A 说　明　书 2/8 页 制系统，构建储能并网逆变器的数学模型； 基于储能并网逆变器的数学模型，计算电网电压跌落时，储能并网逆变器的直流 侧母线电容存储的能量； 基于线性扩张状态观测器LESO的观测增益系数，进行改进自抗扰控制器LADRC的 设计； 基于直流侧母线电容存储的能量以及改进自抗扰控制器LADRC，进行自抗扰控制 器LADRC与储能并网逆变器的结合设计。 优选地，所述储能并网逆变器控制系统包括空间矢量脉宽调制SVPWM硬件层和控 制层，所述SVPWM硬件层与所述储能并网逆变器的直流侧母线电压负极相连，所述控制层与 所述SVPWM硬件层相连，所述储能并网逆变器与并网侧相连，所述直流侧母线与系统侧相 连。 优选地，所述储能并网逆变器数学模型的构建方法包括： 构建储能并网逆变器在dq旋转坐标系下的数学模型，具体如式1所示： 其中，R、L、C分别表示滤波电感内阻、滤波电感以及滤波电容，udc、idc分别表示直 流侧母线电压、电流，egd、egq分别为电网电压在dq轴上的分量，ugd、ugq分别为储能并网逆变 器输出的电压在dq轴上的分量，igd、igq分别为电网电流在dq轴上的分量，w为系统的基波频 率，Sgk为系统开关函数在dq轴上的分量； 对式1进行简化，结果如式2所示： 优选地，电网电压跌落时，储能并网逆变器的直流侧母线电容存储的能量如式7所 示： 其中，Ps表示系统侧输出的有功功率，Pg表示并网侧储能并网逆变器输入功率，ΔP 表示Pg与Ps之差，ΔT表示能量存储的时间。 优选地，基于线性扩张状态观测器LESO的观测增益系数，进行改进自抗扰控制器 LADRC设计的具体方法包括： 设计基于比例微分的改进型LESO，如式18所示： β3(s)＝βa(1 βbs)   18 其中，β3(s)表示三阶LESO的增益系数，βa、βb表示比例微分系数；s表示传递函数中 的虚变量； LESO的扰动观测传递函数φ(s)如式19所示： 5 CN 111555318 A 说　明　书 3/8 页 其中，LESO的扰动观测传递函数φ(s)为三阶系统，β1、β2表示三阶LESO的增益系数。 优选地，储能并网逆变器的控制为双闭环控制策略，外环为自抗扰控制策略，用于 控制直流母线电压，内环为PI控制策略，用于控制电流。 本发明公开了以下技术效果： (1)本发明硬件装置设计简单、易于实现； (2)本发明提出了基于改进线性自抗扰控制理论的储能并网逆变器直流母线电压 控制方法，通过线性自抗扰控制器对d、q轴进行解耦，能够较好地抑制电网故障所引发的直 流侧母线电压不稳定性能，增强控制系统的抗扰性能； (3)本发明利用改进型线性扩张状态观测器，提高系统的响应速度，增强对系统的 控制精度。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图 获得其他的附图。 图1为本发明储能并网系统的具体结构示意图； 图2为本发明系统侧与并网侧有功功率流向示意图； 图3为传统二阶线性自抗扰控制器LADRC结构示意图； 图4为本发明改进线性自抗扰控制器LADRC结构示意图； 图5为本发明储能并网逆变器的控制框图； 图6为本发明实施例并网侧低电压对称穿越30％的直流母线电压波形图； 图7为本发明实施例并网侧低电压对称穿越60％的直流母线电压波形图。