文档介绍：光伏/电池混合电源互连阻尼分配和欧拉-拉格朗日无源控制的独立应用程序AliTOFIGHI,MohsenKALANTARE-mail:{tofighi,kalantar}***@iust・:市流混合电源山光伏电池作为主要电源,锂电池存储的电源作为二次电源,电力电子接口,是基于端口受控哈密顿系统和欧拉-拉格朗日框架模拟的。随后,无源控制器合成。局部渐近稳定性也要确定。此外,电源管理系统是用来管理纽•件间的功率流的。建模和仿真所提出的混合电源是通过使用MATLAB/Simulinko我们的兴趣集中在两个无源控制方法和他们在混合动力系统中使用的比较上。关键词:直流混合动力电源,欧拉■拉格朗H(EL)方程,互连和阻尼分配(IDA)、无源控制、光伏、锂离子电池1引言山于本着环境友好的思想,可再生资源在电力发电中是需要的。在可再生能源中,A阳能现在被广泛使用,因为它免费、丰富、无污染。据估计,大约80%的所有光伏(PV)系统是用于独立的应用程序。此外,光伏系统的生产力収决于天气状况。例如,多云时期,在晚上,一个光伏系统不会产生任何电力。因此,混合电力來源介绍如何充分的利用太阳能。电池是一个一-次源存储太阳能,用于在混合系统约束下需要的时候。电力电子转换器在混合动力系统屮扮演了个重要的角色。这些是山分布來源及其他冬部件的混合系统之间连接的。最近,--些研究者则关注于混合电力源的控制。控制器的设计方法分为两类:线性和非线性。线性方法是依赖局部线性化模型执行的。因此,他们的执行在任何平衡点的变化下是不会保持不变的。这b比例■积分(PI)控制器是一个被用于DG的应用程序的主要的线性控制器。电力电子转换器的动态方程山于乘法非线性性质的状态变量的控制输入具有非线性的性质。|大[此,非线性方法如鲁棒,反馈线性化,滑动模式,无源控制用于控制转换器。特别是,一个无源控制(PBC)方法纳入考虑在各种工业应用。PCB山奥尔特加作为一个控制器的设计方法来介绍的,山钝化实现了稳定性。两个PBC理论被发展开来:欧拉■拉格朗日(EL)PBC和互联阻尼分配(IDA)PBC。这些方法主要用于控制感应电动机和开关电源转换器。Lee利用欧拉•拉格朗日PCB控制三相交流/直流电斥源转换器。同样,一个单相脉宽调制(PWM)电流源逆变器控制与应用IDA-PBG已被Komurcugi实施。一个燃料电池/超级电容混合动力系统的控制实现基于IDA-PBCoBecherif使用IDA-PBC对太阳能系统和电池进行能源管理。本文集中在端口受控哈密顿形式和拉格朗日的光伏/电池独立混合电源的建模。光伏系统是主要的动力來源。无论光伏电池何吋发电,再考虑天气状况的条件下,都小于负载功率,电池存储作为一•个备用电源°无论每次生成的电是否超过负载功率这个转储负载消耗多余的电力的光伏,电池不需要充电。控制信号是通过PBC实现的。。2提出的系统描述提出的混合电源如图1所示。这个电源山一个光伏系统,锂离子储能电池,直流/直流转换器,。Powermanagementsystem图1结构的提出混合直流电源PBC无源控制;PV:…个光伏系统的基本组成部分,它将太阳能进入转换为电能。太阳能电池山一个p-n结耦合半导体材料构成。一个光伏而板包含--定数量的太阳能电池串联或并联组合来提供所需的电斥和电流。一个光伏阵列山许多盘连接在屮联或并联纽合。等效电路的太阳能电池描述如图2。图2太阳能电池等效电路电路主要山电流源l(L)(其幅度取决于辐照度和温度),一个二极管D和内部并联和串联电阻RSo太阳能电池的V-I特点是高度非线性,山以下方程给出:g(岭v+RJpv)AKT-1丿+/pv&R'hVPV和IPV是太阳能电池电压和电流,10是二极管反向饱和电流,q是电子电荷,A是p-n结的理想因子,K是波尔兹曼常数,T是电池温度。电能山光伏纽•件释放,这些纽•件依赖于太阳辐照度、电池温度、系统元件的效率等等。因此,在不同条件下能得到瑕大量的电能是必耍的。电能瑕大化通常的方法来自光伏阵列在不同大气条件下使用最大功率点跟踪器(MPPT)算法,捉供了一个参考电斥或电流为直流/直流转换器。几种技巧MPPT己经在前面介绍了。在这项研究屮,最大的能量是來自光伏阵列实现的扰动和观察(P&O)方法。。电池以电化学形式存紡能量。锂离子电池优于其他类型的电池,因为他们有很高的能量密度、高工作电压水平和长循环寿命。在本节中,锂离子的动力学模型以电池用于仿真程序来介绍。陈和林康莫拉(2006)提出了一个准确的锂电池模型,精确预测电池运行时电流■电床性能。上述模型的锂电池被描如图3。/Bat锂电池电路模型