基于分布式平滑控制的光伏群输出功率控制研究.pdf

本篇研究论文的标题是《基于分布式平滑控制的光伏群输出功率控制研究》，它聚焦于提升光伏发电系统的功率输出控制以及电能质量，特别是在分布式光伏群的背景下。该论文针对目前单相并网光伏系统（SGPVS）中存在的一些问题，提出了一种新的控制策略，旨在同时抑制不确定的扰动并提高电能质量。此外，文章还提出了一种分布式平滑控制方法，针对光伏群输出功率的控制，以提高整个光伏群的可控性与效率。 分布式光伏系统是利用太阳能光伏效应，将太阳能直接转换成电能的一种发电方式。这些系统通常由多个光伏阵列组成，可以分散地安装在屋顶或其他可用空间，它们相互连接，形成一个网络。在分布式光伏群中，由于各个光伏单元分散布置，系统的输出功率控制面临两大挑战：一是由于电网电压波动、逆变器老化和不均衡负载等因素引起的不确定性扰动问题；二是输出功率控制过程易受复杂的通信网络故障和外部环境变化的影响，这些因素都会降低整个系统的可控性和电能质量。 论文中的关键词包括不确定性估计器（UE）、扩张状态观测器（ESO）、分布式平滑控制（DSC）和光伏群（PVC）。这些词汇代表了研究的几个核心组成部分。不确定性估计器用于预测和校正系统中的不确定性和干扰，而扩张状态观测器则用于监控和补偿系统的内部状态变化。分布式平滑控制方法则被用来在光伏群中实现更加平滑和稳定的输出功率控制。 具体来说，该论文提出的控制策略主要基于两个方面：一是通过不确定性估计器和扩张状态观测器来抑制未知扰动；二是在此基础上，采用分布式平滑控制方法来实现光伏群的输出功率控制。通过实验和仿真实验验证，该控制策略能够有效提高单台光伏系统的稳定性和整个光伏群输出功率的可控性。 在目前的光伏发电领域中，提升电能质量是一个重要课题。电能质量的优化控制方法主要包括自抗扰控制、谐波抑制和直流偏置抑制等。自抗扰控制利用高效的非线性控制器对系统进行优化控制，具有非常强的扰动补偿能力，但设计过程相对复杂。谐波抑制和直流偏置抑制通常仅对某一项性能指标进行优化，缺乏综合补偿能力。 太阳能光伏发电技术的成熟和环保特性使其成为各国政府大力推广的可再生能源技术。单相并网光伏发电系统因其容量小、安装灵活而得到了快速发展，尤其适合居民住宅、小型办公楼等分散安装。为了确保这些分散系统能有效接入电网，并保持较高的电能质量，就需要研究有效的控制方法和技术来解决上述问题。 通过本文的研究，我们了解到，对于光伏群的输出功率控制，分布式平滑控制策略提供了一种新的解决途径，这种策略具有很好的通信鲁棒性，可以在复杂通信网络故障和外部环境变化的情况下，依然维持光伏群输出功率的稳定控制。这对于保证可再生能源的有效利用以及电网的稳定性具有重要的现实意义。 本篇论文不仅为光伏群输出功率的控制提供了一种新的技术途径，还对不确定性扰动的抑制和电能质量的提升方面作出了有益探索。随着未来能源与环境问题的日益严峻，本研究成果将有助于推动光伏发电等清洁能源技术的更广泛应用，对于实现绿色低碳的能源结构转型具有积极的推动作用。