微网系统：混合逻辑动态模型与预测控制研究

"微网系统的混合逻辑动态模型及其预测控制，于乐乐，王卫，本文通过分析微网系统的混杂特性提出了一个基于混合控制系统的混合逻辑动态模型。在选取直流母线电容中的能量恒定不变的情况下，研究了在连续状态变量、输入控制变量、逻辑变量和辅助变量发生变化的情况下系统的功能实现及其限制因素。" 微网系统是一种分布式能源的集成形式，它结合了多种能源，如太阳能、风能、储能设备以及传统的化石燃料发电机，以提供可靠的电力服务。在这个系统中，混合逻辑动态模型（MLD）被用来描述微网的复杂行为。这种模型融合了连续系统（如电力电子设备和发电机）的动态特性与离散事件（如保护开关的动作和控制逻辑）的特性，以更准确地模拟实际运行情况。 混合逻辑动态模型考虑了微网的动态行为，包括直流母线电容的能量平衡。直流母线是微网中直流部分的核心，其电压稳定性对整个系统的运行至关重要。通过保持直流母线电容的能量恒定，可以确保电压稳定，并降低因频繁充放电导致的电池寿命损耗。 模型预测控制（MPC）是一种先进的控制策略，它基于对未来一段时间内系统行为的预测来制定当前的控制决策。在微网的上下文中，MPC可以用于优化电池的充放电策略，以减少不必要的电池操作，延长电池寿命，并抑制直流母线电压的波动。这有助于提升微网的效率和可靠性，特别是在可再生能源输出不稳定的情况下。 在微网的混合逻辑动态模型中，输入控制变量可能包括逆变器的输出功率调节、储能系统的充放电速率等，这些都需要根据系统状态和预测的未来需求进行实时调整。逻辑变量则可能涉及到系统的工作模式切换，例如当太阳能发电不足时，是否切换到储能供电或电网接入模式。辅助变量可能涵盖电网频率、负载需求和其他环境因素，它们对微网的运行产生间接影响。 通过建立这样的混合逻辑动态模型，研究人员能够更好地理解和预测微网的动态行为，并设计出更有效的控制策略。在本文中，仿真结果验证了所提出的模型预测控制策略能够显著减少蓄电池的充放电次数，同时有效地抑制了直流母线电压的波动，从而提高了微网的整体性能和稳定性。 关键词：微网，混杂理论，混合逻辑动态模型，模型预测控制 这篇论文属于首发论文，表明了其在微网控制领域的创新性和原创性。作者团队，包括于乐乐、王卫、李鹏飞和孙柏楠，他们的研究工作聚焦于新能源发电技术、微电网技术和照明技术等领域，为微网系统的优化运行提供了新的理论支持和实践方法。