通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略

钟诚; 李昊阳; 谈萌; 赵海龙; 李卓夏; 马宇飞

doi:doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0949

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通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略

更新时间：2025-12-17

- 通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略
- 通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略
- 太阳能学报 2025年第10期页码：412-423
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- DOI：doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0949
  中图分类号： K513
- 网络出版：2025-10-31，
  
  纸质出版：2025-10-31
- 稿件说明：
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钟诚, 李昊阳, 谈萌, 等. 通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略[J]. 太阳能学报, 2025,(10):412-423.

钟诚, 李昊阳, 谈萌, et al. 通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略[J]. 2025, (10): 412-423.
钟诚, 李昊阳, 谈萌, 等. 通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略[J]. 太阳能学报, 2025,(10):412-423. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0949.

钟诚, 李昊阳, 谈萌, et al. 通信网络下光-储-充微电网超螺旋滑模VF控制策略[J]. 2025, (10): 412-423. DOI： doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2024-0949.

摘要

提出一种通信网络下光-储-充孤岛微电网的恒压恒频（VF）控制策略。该策略为主从控制结构

主控制器采用超螺旋滑模控制（STSMC）

维持电压稳定。从控制器采用传统滑模控制（SMC）

利用控制器局域网总线CAN和ZigBee网络传输和共享电流数据

实现功率分配。采用二分迭代算法计算出最大允许延迟边界（MADB）

分析了时间延迟大于MADB对系统产生的影响。仿真结果表明STSMC比比例积分（PI）、SMC控制误差更小

响应时间更短

抗延迟能力强。

Abstract

This paper proposes a constant voltage and frequency （VF） control strategy for the photovoltaic-storage-charging islanded microgrid under communication network. This strategy is a master-slave control structure

the master controller adopts super twisting sliding mode control （STSMC） to maintain voltage stability. The slave controller adopts sliding mode control （SMC） to transmit and share current data using CAN and ZigBee networks for power distribution. The maximum allowable delay bound （MADB） is calculated using a bisection iterative algorithm

and the effect of time delay greater than MADB on the system is analyzed. The simulation results show that STSMC has smaller control error

shorter response time and stronger anti-delay ability than PI and SMC.

关键词

Keywords

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支娜, 肖曦, 田培根, 等. 微网群控制技术研究现状与展望[J]. 电力自动化设备, 2016, 36(4): 107-115.

刘晓飞, 张千帆, 崔淑梅. 电动汽车V2G技术综述[J]. 电工技术学报, 2012, 27(2): 121-127.

XU H Z, ZHANG X, LIU F, et al.A reactive power sharing strategy of VSG based on virtual capacitor algorithm[J]. IEEE transactions on industrial electronics, 2017, 64(9): 7520-7531.

OLIVARES D E, MEHRIZI-SANI A, ETEMADI A H, et al.Trends in microgrid control[J]. IEEE transactions on smart grid, 2014, 5(4): 1905-1919.

朱洋艳, 王致杰, 王鸿, 等. 基于分层控制的微电网混合储能协调优化策略研究[J]. 太阳能学报, 2021, 42(3): 235-242.

朱晓荣, 马英乔, 赵澄颢. 基于模型预测控制算法的多风储直流微电网分布式电压二次控制策略[J]. 电力自动化设备, 2021, 41(10): 184-191.

徐远洋, 王明渝. 低压微电网中新型控制策略研究[J]. 太阳能学报, 2020, 41(9): 70-77.

SINGH P, LATHER J S.Dynamic current sharing, voltage and SOC regulation for HESS based DC microgrid using CPISMC technique[J]. Journal of energy storage, 2020, 30: 101509.

LEVANT A.Principles of 2-sliding mode design[J]. Automatica, 2007, 43(4): 576-586.

BARZEGAR-KALASHANI M, TOUSI B, MAHMUD M A, et al.Robust nonlinear sliding mode controllers for single-phase inverter interfaced distributed energy resources based on super twisting algorithms[J]. ISA transactions, 2022, 123: 61-75.

ALFERGANI A, KHALIL A.Modeling and control of master-slave microgrid with communication delay[C]//2017 8th International Renewable Energy Congress (IREC). Amman, Jordan, 2017: 1-6.

ZHANG Y, MA H, ZHAO G Q, et al.A current-sharing method based on networked control for three-phase parallel inverter[C]//IECON 2012: 38th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society. Montreal, QC, Canada, 2012: 57-61.

任艺, 王南, 陈艺峰, 等. 基于CAN总线的光伏集散电源控制系统通信网络设计[J]. 控制与信息技术, 2020(5): 94-98.

ALFERGANI A, KHALIL A, RAJAB Z.Networked control of AC microgrid[J]. Sustainable cities and society, 2018, 37: 371-387.

CHOUDHARY M K, SHARMA A K.Integration of PV, battery and supercapacitor in islanded microgrid[C]//2020 International Conference on Emerging Frontiers in Electrical and Electronic Technologies (ICEFEET). Patna, India, 2020: 1-6.

邵嗣杨, 马翔, 袁伟, 等. 含电动汽车的不确定性微电网鲁棒优化调度方法[J]. 电气工程学报, 2023, 18(2): 201-209.

杨丽君, 杨博, 安立明, 等. 考虑电动汽车响应的光储微电网储能优化配置[J]. 太阳能学报, 2020, 41(4): 340-347.

冯倩, 李志忠, 陈爱鸾. 大功率电动汽车充电电源并联均流技术的研究[J]. 通信电源技术, 2015, 32(4): 5-7.

CHOUDHURY S.Review of energy storage system technologies integration to microgrid: types, control strategies, issues, and future prospects[J]. Journal of energy storage, 2022, 48: 103966.

LANGHAMMER N, KAYS R.Performance evaluation of wireless home automation networks in indoor scenarios[J]. IEEE transactions on smart grid, 2012, 3(4): 2252-2261.

RIZI M T, ELIASI H.Nonsingular terminal sliding mode controller for voltage and current control of an islanded microgrid[J]. Electric power systems research, 2020, 185: 106354.

KHALIL A F, WANG J H.Stability and time delay tolerance analysis approach for networked control systems[J]. Mathematical problems in engineering, 2015, 2015(1): 812070.

WU M, HE Y, SHE J H.Stability Analysis and robust control of time-delay systems[M]. Cham: Springer Berlin Heidelberg, 2010.

KHALIL A, RAJAB Z, ALFERGANI A, et al.The impact of the time delay on the load frequency control system in microgrid with plug-in-electric vehicles[J]. Sustainable cities and society, 2017, 35: 365-377.

KHALIL A, ASHIEBI A, WANG J H.Stability of parallel DC/DC converters with time varying delay[C]//2016 IEEE International Conference on Power System Technology (POWERCON). Wollongong, NSW, Australia, 2016: 1-6.

晋秉义, 于凯, 李强, 等. 基于超螺旋滑模控制的LCL三相逆变器离网扰动抑制策略[J]. 东北电力大学学报, 2023, 43(5): 43-52.

文成馀, 江驹, 余朝军, 等. 高超声速飞行器超螺旋滑模自适应控制[J]. 电光与控制, 2020, 27(2): 1.

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