储能交错并联双向DC-DC变换器的自抗扰控制

来源：电子测量技术杂志2024年第13期北京时间：

作者：马帅旗，任思嘉，贺海育，张力蕾，赵佳瑶

单位：陕西理工大学电气工程学院 汉中 723001

摘要：针对直流微电网系统中三相交错并联双向DC-DC变换器受不确定性扰动影响的问题，设计一种双闭环线性自抗扰控制策略。首先，建立双向DC-DC数学模型，通过小信号分析法推导出变换器的传递函数。其次，设计电流环为二阶线性自抗扰，电压环为一阶线性自抗扰的双闭环系统，通过设计其对应的线性扩张状态观测器和线性状态误差反馈控制律，实时估计并补偿外部干扰及系统内部不确定因素。最后，根据林纳德-奇帕特稳定判据证明控制系统的稳定性，并在MATLAB/Simulink中对3种控制策略在不同工况下进行仿真对比验证。仿真结果表明，与传统比例积分控制器相比，本文所提控制策略在储能侧电压突增、突减20%的扰动下，母线电压最大动态偏差比分别优化0.5%和0.97%且调节时间缩短78.3%和76.9%；在负载突增、突减20%的扰动下，母线电压最大动态偏差比分别优化0.79%和1.5%且调节时间缩短72%，在保证各相均流的前提下有效提高系统的动态性能和抗扰能力。

关键词：直流微电网;储能;三相交错变换器;线性自抗扰控制;线性扩张状态观测器

基金资助：陕西省自然科学研究项目(2023-JC-YB-442)资助