微电网UPQC鲁棒H2/H∞控制：一种优化方法

"微电网背景下UPQC鲁棒U2／H∞优化控制方法研究* (2012年)" 本文主要探讨了在微电网环境中，如何有效地解决由多种负载和电源快速变化引起的电能质量问题，如谐波和电压波动。针对这些问题，研究者建立了一个统一电力质量补偿器（UPQC）的数学模型，并提出了一个基于鲁棒H2/H∞的优化控制策略。 微电网是由分布式能源、储能装置和负荷组成的局部电力系统，其灵活性和多样性导致了电能质量的不稳定。UPQC作为电能质量改善的关键设备，能够有效地滤除谐波、稳定电压，提高电能质量。然而，由于微电网中各组件的动态特性及参数不确定性，传统的控制方法可能无法达到理想的控制效果。 在该研究中，作者首先构建了UPQC的统一数学模型，这一步是进行优化控制的基础。接着，他们引入了模型参数的不确定性，将其考虑进状态方程，以此来应对微电网中可能出现的不稳定性因素。通过这样的处理，闭环控制系统能够在容忍的不确定范围内同时实现H∞干扰抑制和H2最优性能。 为了设计出鲁棒的H2/H∞控制器，研究者将这一问题转化为一个线性矩阵不等式（LMI）优化问题。线性矩阵不等式是一种在系统理论中广泛使用的工具，它能够有效地处理系统稳定性、控制性能等问题。通过求解这个优化问题，可以得到一个线性动态反馈控制器，该控制器能够确保系统的稳定性和快速响应，同时增强系统的鲁棒性，即对不确定性和干扰的抵抗能力。 理论分析和仿真试验结果验证了所提方法的有效性，表明该鲁棒H2/H∞控制方法具有良好的控制效果、快速的响应速度以及强鲁棒性。这些特点使得该方法在微电网的电能质量管理中具有显著的优势，可以适应复杂多变的运行环境，提升整个系统的电能质量和服务质量。 这篇论文提出了一种新颖的微电网UPQC控制策略，利用鲁棒H2/H∞理论解决了电能质量改善中的关键挑战，为微电网的稳定运行提供了有力的理论支持和技术方案。