基于滑模自抗扰的储能变流器控制策略.pdfVIP

第

58

卷第

10

期浙

江

大

学

学

报(工学版)Vol.58

No.10

2024

年

10

月Journal

of

Zhejiang

University

(Engineering

Science)Oct.

2024

DOI:

10.3785/j.issn.1008-973X.2024.10.021

基于滑模自抗扰的储能变流器控制策略

皇金锋，周杰，黄红杰

(陕西理工大学

电气工程学院，陕西

汉中

723001)

摘

要：为了提高储能变流器(PCS)的动态性能，设计基于降阶级联扩张状态观测器(ESO)和互补滑模控制(CSMC)

的改进自抗扰控制(ADRC)策略，将改进ADRC策略应用于PCS的双向DC/AC变流器电压外环.

改进ESO为降阶

级联ESO以提高状态变量和系统总扰动的估计速度，增加扰动估计能力；更改PD控制为CSMC以设计状态误差

反馈律，提升PCS的系统鲁棒性；设计改进指数趋近律以抑制抖振现象.

为了证明改进ADRC策略相较于PI控制

和传统ADRC的优越性，建立仿真模型并搭建相关实验平台.

仿真与实验结果表明，改进ADRC策略减小了

PCS暂态时直流母线电压波动，提高了PCS交流侧功率响应速度，改善了交流侧的输出电能质量.

关键词：

储能变流器（PCS）；自抗扰控制（ADRC）；降阶级联扩张状态观测器；互补滑模控制（CSMC）；改进指数

趋近律

中图分类号：

TM

46

文献标志码：

A

文章编号：

1008−973X（2024）10−2171−11

Controlstrategyofpowerconversionsystembasedonslidingmode

activedisturbancerejectioncontrol

HUANG

Jinfeng,

ZHOU

Jie,

HUANG

Hongjie

(SchoolofElectricalEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,Hanzhong723001,China)

Abstract:In

order

to

improve

the

dynamic

performance

of

the

power

conversion

system

(PCS),

an

improved

active

disturbance

rejection

control

(ADRC)

strategy

based

on

reduced-order

cascaded

extended

state

observer

(ESO)

and

complementary

sliding

mode

control

(CSMC)

was

designed

and

applied

to

the

voltage

outer

loop

of

the

bidirectional

DC/AC

converter

in

the

PCS.

The

ESO

was

modified

to

a

reduced-order

cascaded

ESO

to

improve

the

estimation

speed

of

the

state

variables

and

the

overall

disturbance,

enhancing

the

disturbance

estimation

capability.

The

PD

control

was

replaced

with

CSMC

to

design

a

state

error

feedback

law

to

enhance

the

robustness

of

the

system,

and

a