基于Z源电力弹簧和简化情感控制的微电网电压和频率控制方法

摘要

为了减小可再生能源出力间歇性引起的电压和频率波动,提出了一种基于简化情感控制、使用Z源电力弹簧(ES)的微电网电压和频率稳定方法。针对ES逆变控制死区时间引起的输出波形畸变、谐波含量增加等问题,设计了一种带Z源网络的ES拓扑结构,利用Z源逆变器允许桥臂瞬时短路的特性,消除了驱动信号的死区时间,降低了ES输出电压的谐波含量;通过分析情感控制的自学习过程,对情感控制模型进行简化,去除了眶额皮质结构并隐藏了奖励信号,在保证良好控制效果的同时,减少了需整定的参数;设计了基于简化情感控制的ES控制器,简化情感控制器根据关键负载电压及系统频率偏差对ES的幅值及相位进行调节,实现了用1个ES同时进行电压和频率控制。系统仿真与实验结果表明,所提方法有较高的控制精度,设计的ES输出电压谐波含量较低,能有效稳定微电网的电压和频率波动。