孙林旺, 刘玉山, 常馨元, et al. 基于自适应多模态SOC均衡的ESMPC光储直流微网控制策略研究[J]. Journal of Electric Power, 2025, 40(6): 460-478.DOI: 10.13357/j.dlxb.2025.048.
基于自适应多模态SOC均衡的ESMPC光储直流微网控制策略研究
摘要
在孤岛直流微电网中,并联架构下的储能单元(energy storage unit
ESU)组间电流分配控制,以及强扰动下母线电压鲁棒协调控制,对维持系统稳定、平抑母线电压波动起到关键作用。为提升系统的鲁棒性与电能质量,本研究提出了一种多目标融合分层控制策略。首先,针对储能单元组间荷电状态(state of charge
SOC)失衡问题,结合电池组件SOC差异,提出了一种具备过充、过放保护机制的自适应多模态荷电状态SOC均衡策略,该策略分为3个均衡模式,可自适应地分配各储能单元输出电流。之后,为解决储能设备变换器传统有限控制集模型预测控制(finite-control-set model predictive control
FCS-MPC)对扰动敏感的问题,融合滑模控制(sliding model control
SMC)和动态补偿机制,提出了一种增强型滑模(enhanced sliding mode control
ESMC)-FCS-MPC方法,通过将积分补偿项引入滑模面,并重构目标代价函数,可减少开关动作频率,提升系统抗扰动能力和鲁棒性。考虑到SMC存在抖振和引起母线电压纹波的问题,采用扩张状态观测器(extended state observer
ESO)观测扰动信息,提出了一种融合“感知-决策-执行”分层控制的增强滑模预测控制(enhanced sliding mode predictive control