韓永強(qiáng)，徐明忻，孫 碣，孫永輝，趙立軍，楊路勇

（1.國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，呼和浩特 010020；2.天津理工大學(xué)電氣電子工程學(xué)院，天津 300384）

近年來，隨著新能源發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展[1-2]，更穩(wěn)定、更安全的能量儲備措施顯得至關(guān)重要。因此，把儲能系統(tǒng)進(jìn)行并網(wǎng)，提高系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性是當(dāng)前及未來發(fā)展的一種趨勢。

并網(wǎng)逆變器是實(shí)現(xiàn)DC-AC轉(zhuǎn)換、連接系統(tǒng)和電網(wǎng)的核心器件[3-4]，它們廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電和儲能并網(wǎng)系統(tǒng)等[5]。在儲能并網(wǎng)的大裝機(jī)容量系統(tǒng)中，能量的傳輸、功率的平衡、直流母線電壓的穩(wěn)定是系統(tǒng)并網(wǎng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對于儲能系統(tǒng)，傳統(tǒng)的控制方法為內(nèi)外環(huán)都是比例積分PI（propor?tional integral）控制器的雙閉環(huán)控制，外環(huán)通過PI控制器控制直流母線電壓，內(nèi)環(huán)采用PI控制器跟蹤外環(huán)的輸出命令。當(dāng)然，實(shí)際工況的運(yùn)行受控制方式的影響極大，例如當(dāng)系統(tǒng)與電網(wǎng)發(fā)生諧波共振時(shí)，會產(chǎn)生諧波交互作用，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定，這時(shí)傳統(tǒng)的控制方式已明顯不足[6]。因此，有必要對傳統(tǒng)的控制方法進(jìn)行改進(jìn)，減少對電網(wǎng)的干擾，以確保并網(wǎng)電流和直流側(cè)母線電壓的穩(wěn)定。傳統(tǒng)PI控制方法是當(dāng)前實(shí)際工程應(yīng)用比較廣泛的，并取得了一定的效果，但對現(xiàn)在越來越多的大時(shí)延、多變量的控制系統(tǒng)來說，控制效果也并不是很明顯。

為此，中國學(xué)者韓京清[7-8]提出了一種自抗擾控制技術(shù)。自抗擾控制器的核心是ESO，針對ESO的研究是目前的重要內(nèi)容。文獻(xiàn)[9-10]分別對線性自抗擾控制技術(shù)的收斂性和穩(wěn)定性進(jìn)行了分析；文獻(xiàn)[11]從頻域角度出發(fā)，分析了LESO的動態(tài)誤差估計(jì)能力；文獻(xiàn)[12]對三階的LADRC進(jìn)行了理論分析和驗(yàn)證。在文獻(xiàn)[13]中，高志強(qiáng)教授簡化了非線性自抗擾控制器的結(jié)構(gòu)，提出了一種線性自抗擾控制方法。文獻(xiàn)[14]研究了基于LADRC的微網(wǎng)運(yùn)行控制；文獻(xiàn)[15]研究了ADRC在解耦控制中的應(yīng)用。然而，隨著工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)LADRC也顯示出了一些不足，在文獻(xiàn)[16]中，LESO對擾動的觀測隨著頻率的升高受噪聲影響極大，影響了控制器的性能，對直流母線電壓的穩(wěn)定也有負(fù)面作用。因此，為了改善傳統(tǒng)控制方法的不足，提高系統(tǒng)的魯棒性和適應(yīng)性，以及直流母線電壓的控制性能，對傳統(tǒng)的控制方法進(jìn)行改進(jìn)至關(guān)重要。

本文以超級電容儲能并網(wǎng)逆變器直流母線電壓為研究對象[17]。首先介紹了儲能并網(wǎng)逆變器的建模過程，在分析傳統(tǒng)LADRC控制方法的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了基于比例微分的改進(jìn)型二階LADRC作為電壓外環(huán)控制器。然后，比較分析了儲能并網(wǎng)逆變器在改進(jìn)LADRC和傳統(tǒng)LADRC控制下的動態(tài)過程和抗擾性能。最后，通過Matlab∕Simulink仿真驗(yàn)證了本文所設(shè)計(jì)控制策略的有效性。

1 儲能并網(wǎng)逆變器LADRC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.1 儲能逆變器的數(shù)學(xué)建模

儲能系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)逆變器控制結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 儲能系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)逆變器控制結(jié)構(gòu)Fig.1 Control structure of grid-side inverter of energy-storage system

圖1中：udc、idc為直流側(cè)母線電壓、電流；R、L、C為濾波電感內(nèi)阻、濾波電感及濾波電容；ega、egb、egc為電網(wǎng)電壓；iga、igb、igc為電網(wǎng)電流；Usabc、Isabc為逆變器側(cè)的三相電壓、電流。并網(wǎng)逆變器控制結(jié)構(gòu)主要有兩部分，一部分為空間矢量脈寬調(diào)制SVPWM（space vector pulse width modulation）硬件層部分，另一部分為控制層部分。

根據(jù)圖1可得儲能系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)逆變器在dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下[18]的數(shù)學(xué)模型為

式中：egd、egq分別為電網(wǎng)電壓在d、q軸上的分量；ugd、ugq分別為網(wǎng)側(cè)逆變器輸出的電壓在d、q軸上的分量；igd、igq分別為網(wǎng)側(cè)電流在d、q軸上的分量；w為系統(tǒng)的基波頻率；Sgk為系統(tǒng)開關(guān)函數(shù)在dq軸上的分量。

對式（1）進(jìn)行化簡可以得到：

由式（2）可知，在dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，儲能并網(wǎng)逆變器是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合的復(fù)雜系統(tǒng)，故在通常情況下，采用傳統(tǒng)的控制方式進(jìn)行直流母線電壓的控制一般都難以滿足實(shí)際的要求。

1.2 傳統(tǒng)LADRC的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

傳統(tǒng)二階LADRC是由三階LESO、線性跟蹤微分器LTD（linear tracking differentiator）及線性誤差反饋 LSEF（linear state error feedback）控制率組成的[19]。在LADRC設(shè)計(jì)中，TD一般不進(jìn)行應(yīng)用。

圖2 傳統(tǒng)LADRC整體控制結(jié)構(gòu)Fig.2 Traditional LADRC overall control structure

圖2中：v為系統(tǒng)的參考輸入；y為系統(tǒng)的參考輸出；b0為控制增益；u為控制量；z1，z2，z3為三階LESO的3個(gè)狀態(tài)變量。

加入擴(kuò)張狀態(tài)，可以將式（2）中的微分方程寫成式（3）所示的狀態(tài)空間形式。

式中：b0=3∕(2LC)；x1，x2為母線電壓及其微分；x3為LESO中擴(kuò)張出來的狀態(tài)變量；f為系統(tǒng)的總和擾動，h為f的微分?？偤蛿_動的模型為

根據(jù)式（3）可建立如下三階LESO為

式中：β1、β2、β3為觀測器的系數(shù)。

取系統(tǒng)的控制律為

設(shè)PD控制律為

式中：kp和kd為比例和微分控制增益。選取合適的比例微分增益系數(shù)可使系統(tǒng)穩(wěn)定。

根據(jù)極點(diǎn)配置，將式（5）的極點(diǎn)配置在觀測器的帶寬ω0上，即：

則有：

根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]，采用線性PD控制的控制器，n+1階LESO對應(yīng)的控制器經(jīng)參數(shù)化可得閉環(huán)系統(tǒng)特征多項(xiàng)式為

式中：kp、kd1、…、kdn-1為需要設(shè)計(jì)的控制器增益；wc為控制器的帶寬，通過上述關(guān)系，確定wc的大小就可以得到控制器的比例及微分增益。根據(jù)式（10）可得三階LESO對應(yīng)PD控制器的增益為

因此，經(jīng)過參數(shù)化，二階LADRC的參數(shù)可簡化為觀測器帶寬w0和控制器帶寬wc，w0和wc的選取直接影響LADRC的性能。

2 基于比例微分的改進(jìn)型LADRC結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在傳統(tǒng)二階LADRC中，LESO是線性自抗擾控制技術(shù)的核心，對LESO的設(shè)計(jì)和改良對整個(gè)系統(tǒng)的控制都起著至關(guān)重要的作用。

2.1 傳統(tǒng)三階LESO的設(shè)計(jì)

根據(jù)式（5）和（9）可得Z1、Z2、Z3的傳遞函數(shù)為

考慮到分析典型性，y、u均取幅值為K的階躍信號y(s)=K∕s，u(s)=K∕s，可得穩(wěn)態(tài)誤差為

上式表明，LESO具有很好的收斂性和無差估計(jì)能力。

下面進(jìn)一步分析其動態(tài)跟蹤過程，當(dāng)b0=0時(shí)，式（12）中的Z1對階躍信號y()s=K∕s的響應(yīng)為

進(jìn)行反拉氏變換得：

根據(jù)式（17），w0不會影響超調(diào)量的大小，但會影響LESO的跟蹤速度，w0越大，系統(tǒng)響應(yīng)越快。因此，為了提高跟蹤速度，應(yīng)該更可能地提高w0。但是在實(shí)際系統(tǒng)中w0的大小受觀測噪聲的限制，w0的增大也會使得觀測噪聲放大，從而會影響整個(gè)控制器的控制性能，所以對傳統(tǒng)LADRC進(jìn)行改進(jìn)，使得w0在增大時(shí)，系統(tǒng)所受觀測噪聲的影響比較小是很有必要的。

2.2 改進(jìn)三階LESO的設(shè)計(jì)

根據(jù)式（12）和式（13）可得三階LESO的擾動觀測傳遞函數(shù)：

?(s)為三階系統(tǒng)，由于三階系統(tǒng)的理論分析過于復(fù)雜，另一方面又由于其頻率特性在中低頻段與標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)類似，故可以把三階系統(tǒng)近似等效為二階系統(tǒng)進(jìn)行分析[20]：

?(s)的特性決定了LESO對擾動的觀測效果，作為二階系統(tǒng)，可以分析?(s)在時(shí)域上存在響應(yīng)速度與超調(diào)量之間的矛盾；在頻域上存在相位滯后、隨著頻率的增大幅值衰減的特點(diǎn)，這些特性都說明了傳統(tǒng)LESO的擾動觀測性能是有缺陷的。

根據(jù)式（19）與標(biāo)準(zhǔn)的二階系統(tǒng)進(jìn)行對比可知：

式中：wn為標(biāo)準(zhǔn)二階系統(tǒng)的角頻率；ζ為阻尼比。

在二階系統(tǒng)中，時(shí)間、頻率響應(yīng)主要取決于wn和ζ。由式（20）可知，wn和ζ這兩個(gè)指標(biāo)的變化影響著β1、β2、β3三個(gè)增益的變化，而其中β3的增益變化可以同時(shí)對wn和ζ起作用。簡單來說，三個(gè)參數(shù)中，β3的變化對系統(tǒng)性能的影響是最大的。

通過上述的推導(dǎo)與簡單分析可知，傳統(tǒng)LESO的觀測結(jié)構(gòu)類似于標(biāo)準(zhǔn)的二階系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)上也存在著一些不足，導(dǎo)致擾動頻率增加時(shí)，擾動的觀測性會越來越差。本文通過對傳統(tǒng)LESO的觀測增益系數(shù)β3進(jìn)行改進(jìn)，提出一種基于比例微分的改進(jìn)型LESO，可以有效地降低擾動觀測幅值的下降和相位的滯后程度，提高線性自抗擾控制器的抗擾能力。改進(jìn)的公式如下：

式中，βa、βb為比例微分系數(shù)，改進(jìn)后的β3包含比例微分環(huán)節(jié)。擾動觀測傳遞函數(shù)可以表示為

式（22）和式（18）相比，閉環(huán)系統(tǒng)上最明顯的變化就是增加了一個(gè)零點(diǎn)。從時(shí)域的角度來說，零點(diǎn)的作用是為了減小峰值時(shí)間，提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度；從頻域的角度來說相當(dāng)于串聯(lián)了一個(gè)超前網(wǎng)絡(luò)，降低了幅值下降和相位滯后的程度，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

由圖3可知，中低頻段帶寬和相位特性隨著頻率的升高變化不明顯，高頻處的指標(biāo)衰減能力明顯得到減緩。傳統(tǒng)LESO的控制方法對擾動的觀測能力隨著擾動頻率的增加下降很明顯，相比于傳統(tǒng)LE?SO，改進(jìn)LESO對擾動的觀測能力有所提高，減少了幅值下降的幅度和相位滯后的程度，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。從而證明了改進(jìn)LESO的可行性和有效性。

圖3 傳統(tǒng)LESO與改進(jìn)LESO擾動傳遞函數(shù)的幅、相頻特性Fig.3 Amplitude-and phase-frequency characteristics of traditional LESO and improved LESO isturbance transfer functions

2.3 改進(jìn)LADRC的設(shè)計(jì)

根據(jù)式（6）、（22）可得改進(jìn)LADRC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：

圖4 改進(jìn)LADRC控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.4 Structure of improved LADRC control system

根據(jù)式（12）、（21）可得改進(jìn)后的Z1、Z2、Z3的傳遞函數(shù)為

結(jié)合式（6）、（7）、（11）可得：

把式（23）代入式（24）可得：

式中，

根據(jù)式（5），可將被控對象記為

聯(lián)立式（25）和（26）可簡化改進(jìn)LADRC控制系統(tǒng)，如圖5所示。

圖5 改進(jìn)LADRC簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.5 Simplified structure of improved LADRC system

根據(jù)圖5由疊加定理可得系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為

由式（27）可知，系統(tǒng)的輸出由跟蹤項(xiàng)和擾動項(xiàng)組成，當(dāng)忽略擾動項(xiàng)時(shí)，可以通過調(diào)整控制器的帶寬wc和觀測器的帶寬w0來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對參考輸入的快速無超調(diào)跟蹤。

3 改進(jìn)型LADRC在儲能系統(tǒng)中的性能分析

3.1 改進(jìn)LADRC在儲能系統(tǒng)中的抗擾跟蹤性分析

由式（27）可知，擾動項(xiàng)的影響與控制器的帶寬wc和觀測器的帶寬w0都有關(guān)。選取w0=100，wc=0.1、1、10、20，可得其頻率特性曲線圖如圖6所示；取wc=100，w0=0.1、1、10、20，可得其頻率特性曲線如圖7所示。

圖6 擾動頻率特性（wc改變）Fig.6 Frequency characteristics under disturbance（whenwcchanges）

圖7 擾動頻率特性（w0改變）Fig.7 Frequency characteristics under disturbance（whenw0changes）

由上述兩圖擾動頻率特性曲線可知，增加wc、w0可使得擾動增益減小，系統(tǒng)抗擾能力增強(qiáng)。

一般地，在實(shí)際儲能并網(wǎng)系統(tǒng)中，對于并網(wǎng)逆變器而言，擾動主要來自于網(wǎng)側(cè)（負(fù)載側(cè)）電流，基于電網(wǎng)電流前饋控制策略可以有效抑制擾動對并網(wǎng)電壓控制的影響[21-22]。下面主要分析改進(jìn)LADRC的控制器帶寬wc和觀測器帶寬w0對實(shí)際儲能并網(wǎng)系統(tǒng)跟蹤特性和抗電網(wǎng)電壓擾動特性的影響。

由圖5可得實(shí)際儲能并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖8所示。

圖8 改進(jìn)LADRC儲能并網(wǎng)逆變器整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Fig.8 Improved overall system structure of LADRC energy-storage grid-connected inverter

由圖8得被控系統(tǒng)輸出的直流母線電壓傳遞函數(shù)：

式中：Udc、Uref、f分別為儲能并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)的直流母線電壓、系統(tǒng)輸出直流母線電壓的參考值以及系統(tǒng)所受的電網(wǎng)電壓擾動；C1(s)為儲能并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)輸出直流母線電壓參考值Uref到系統(tǒng)實(shí)際輸出電壓值Udc的傳遞函數(shù)，即實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器對系統(tǒng)輸出電壓的快速跟蹤性能（跟蹤性）；C2(s)為系統(tǒng)所受的電網(wǎng)電壓擾動f到系統(tǒng)實(shí)際輸出電壓值Udc的傳遞函數(shù)，即實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)逆變器維持系統(tǒng)直流母線電壓的穩(wěn)定性能（抗擾性）。

圖9 改進(jìn)LADRC與傳統(tǒng)LADRC在實(shí)際儲能并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)中的抗擾幅相特性曲線Fig.9 Amplitude and phase characteristic curves of improved LADRC and traditional LADRC in actual energy-storage grid-connected inverter system

由圖9可知，改進(jìn)LADRC與傳統(tǒng)LADRC相比，改進(jìn)LADRC控制在實(shí)際儲能并網(wǎng)系統(tǒng)受到擾動下幅值的變化幅度明顯低于傳統(tǒng)LADRC，抗擾能力更強(qiáng)。

3.2 改進(jìn)LADRC在儲能并網(wǎng)系統(tǒng)中的穩(wěn)定性分析

聯(lián)立式（26）可得：

根據(jù)式（29）可得系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為

式中：

由于控制器帶寬wc和觀測器帶寬w0都為正，且由表1、表2中的參數(shù)知，ai＞0( )i=0,1,2,3,4,5。

由李納德-戚帕特穩(wěn)定性判據(jù)知，系統(tǒng)保持穩(wěn)定的充要條件是其奇數(shù)階的郝爾維茨行列式為正，即Δ3＞0,Δ5＞0。綜合式（30）的各項(xiàng)系數(shù)與表1、表2中的各項(xiàng)參數(shù)可知：

故儲能并網(wǎng)逆變器系統(tǒng)保持穩(wěn)定。

4 仿真分析

為了驗(yàn)證本文所設(shè)計(jì)控制策略的有效性，在Matlab∕Simulink中建立了超級電容儲能系統(tǒng)并網(wǎng)的仿真模型。超級電容儲能系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)和控制器的參數(shù)分別如下：

針對改進(jìn)LADRC與傳統(tǒng)LADRC兩種不同的控制方式，設(shè)計(jì)了超級電容儲能系統(tǒng)的網(wǎng)側(cè)故障，針對網(wǎng)側(cè)電壓跌落程度的大小分別進(jìn)行了對稱和不對稱故障的仿真分析[23-24]。模擬故障條件如下：

表1 超級電容儲能逆變器參數(shù)Tab.1 Parameters of super capacitor energy-storage inverter

表2 控制器參數(shù)Tab.2 Controller parameters

（a）網(wǎng)側(cè)電壓對稱跌落30%，在0.3 s處跌落，在0.7 s處恢復(fù)；

（b）網(wǎng)側(cè)電壓不對稱跌落30%，在0.3 s處跌落，在0.7 s處恢復(fù)；

（c）網(wǎng)側(cè)電壓對稱跌落60%，在0.3 s處跌落，在0.7 s處恢復(fù)；

（d）網(wǎng)側(cè)電壓不對稱跌落60%，在0.3 s處跌落，在0.7 s處恢復(fù)。

1）工況（a）

從圖10中可以看到，傳統(tǒng)LADRC控制的直流母線電壓在低壓穿越0.7 p.u.期間波動范圍為0.975 p.u.～1.022 p.u.，而改進(jìn)LADRC控制下的直流母線電壓波動范圍為0.996 p.u.～1.008 p.u.，并且能快速地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)1.0 p.u.。相比之下，改進(jìn)LADRC控制在擾動狀況下對直流母線電壓的穩(wěn)定有更好的控制效果，表明改進(jìn)的LADRC具有較好的抗干擾性能，更適合于實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用。

圖10 直流母線電壓在網(wǎng)側(cè)電壓對稱跌落30%的動態(tài)響應(yīng)Fig.10 Dynamic response of DC bus voltage to 30% symmetrical drop in grid-side voltage

2）工況（b）

從圖11中可以看到，傳統(tǒng)LADRC控制的直流母線電壓在低壓穿越0.7 p.u.期間波動范圍為0.994 p.u.～1.013 p.u.，而改進(jìn)LADRC控制下的直流母線電壓波動范圍為0.996 p.u.～1.008 p.u.，并且能快速地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)1.0 p.u.。與跌落程度相同的對稱故障相比，不對稱故障在直流側(cè)母線電壓的波動范圍上有明顯減小，但在故障期間波動的時(shí)間持續(xù)比較長，不易系統(tǒng)穩(wěn)定。相比之下，無論是哪一種故障，改進(jìn)的LADRC控制在擾動狀況下對直流母線電壓的穩(wěn)定有更好的控制效果。

圖11 直流側(cè)母線電壓在網(wǎng)側(cè)電壓不對稱跌落30%的動態(tài)響應(yīng)Fig.11 Dynamic response of DC-side bus voltage to 30% asymmetrical drop in grid-side voltage

3）工況（c）

從圖12中可以看到，傳統(tǒng)LADRC控制的直流母線電壓在低壓穿越0.4 p.u.期間波動范圍為0.931 p.u.～1.061 p.u.，而改進(jìn)LADRC控制下的母線電壓波動范圍為0.970 p.u.～1.027 p.u.，并且能快速地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)1.0 p.u.。相比之下，改進(jìn)的LADRC控制在擾動狀況下對直流母線電壓的穩(wěn)定有更好的控制效果。與工況（a）網(wǎng)側(cè)電壓對稱跌落30%相比，直流側(cè)母線電壓的波動范圍明顯變大，表明改進(jìn)的LADRC具有較好的抗干擾性能。由此可知：并網(wǎng)側(cè)電壓的對稱跌落程度影響著直流側(cè)母線電壓的波動范圍。

圖12 直流側(cè)母線電壓在網(wǎng)側(cè)電壓對稱跌落60%的動態(tài)響應(yīng)Fig.12 Dynamic response of DC-side bus voltage to 60% symmetrical drop in grid-side voltage

4）工況（d）

從圖13中可以看到，傳統(tǒng)LADRC控制的直流母線電壓在低壓穿越0.4 p.u.期間波動范圍為0.990 p.u.～ 1.029 p.u.，而改進(jìn)LADRC控制下的直流母線電壓波動范圍為0.990 p.u.～1.020 p.u.，并且能快速地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)1.0 p.u.。相比之下，改進(jìn)的LADRC控制在擾動狀況下對直流母線電壓的穩(wěn)定有更好的控制效果。同時(shí)也能說明改進(jìn)LADRC在不對稱故障下也具有較好的控制效果。

圖13 直流側(cè)母線電壓在網(wǎng)側(cè)電壓不對稱跌落60%的動態(tài)響應(yīng)Fig.13 Dynamic response of DC-side bus voltage to 60% asymmetrical drop in grid-side voltage

5 結(jié)語

儲能并網(wǎng)逆變器直流側(cè)母線電壓控制是儲能系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定并網(wǎng)中的一個(gè)重要問題，控制性能的優(yōu)劣直接決定了儲能并網(wǎng)電能質(zhì)量的好壞及直流側(cè)母線電壓的穩(wěn)定。本文以儲能并網(wǎng)逆變器直流側(cè)母線電壓為控制對象，針對電網(wǎng)電壓波動對直流側(cè)母線電壓的影響，提出了一種基于比例微分的改進(jìn)型LADRC直流側(cè)母線電壓的控制方法。在傳統(tǒng)LESO結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，把總和擾動的觀測增益系數(shù)換成一個(gè)比例微分環(huán)節(jié)，隨著頻率的升高，有效地降低了擾動觀測幅值的下降和相位的滯后程度，增加了LESO的觀測帶寬，達(dá)到了對總擾動進(jìn)行快速跟蹤補(bǔ)償?shù)男Ч?，同時(shí)也提高了線性自抗擾控制器的抗擾能力。本文通過在網(wǎng)側(cè)電壓跌落30%和60%的情況下分別進(jìn)行了對稱和不對稱網(wǎng)側(cè)故障的仿真分析，證明了本文所設(shè)計(jì)的控制器具有比傳統(tǒng)控制器更好的穩(wěn)定直流側(cè)母線電壓的控制性能。

本文通過把傳統(tǒng)LADRC進(jìn)行改進(jìn)，明顯提高了控制器的控制性能，但同時(shí)也會在高頻段產(chǎn)生噪聲，有待于進(jìn)一步地研究。