蒲　勇，苗　虹，曾成碧，张　甦

(四川大学电气信息学院，四川 成都　610065)



带恒功率负载的飞轮储能系统非线性控制算法研究

蒲勇，苗虹，曾成碧，张甦

(四川大学电气信息学院，四川 成都610065)

针对恒功率负载的负阻抗特性以及Buck-Boost变换器的非线性特性给飞轮储能系统放电运行带来的控制问题。基于输入输出线性化理论，提出了一种将非线性控制与传统PI控制相结合的改进方法。首先研究了该系统的内稳定性，指出采用电流控制模式，内动态稳定，可以采用控制电感电流间接控制输出电压的策略。根据输入输出线性化非线性控制方法，推导出了电流控制环节的控制律,最后结合传统PI控制对控制方案进行了修正。Matlab/Simulink仿真结果显示，在负荷波动与母线电压跌落的情况下，该算法均能较好地保证输出电压恒定。

飞轮储能系统；Buck-Boost变换器；输入输出线性化；非线性；PI控制

0　引　言

恒功率负载(constant power load，CPL)，是指在运行时从电源吸收的功率基本保持不变的一类负载[1]。随着现代电力系统的发展，恒功率负载越来越多地应用到了微电网当中。现代化的信息和通信技术设备、数据中心服务器、计算机都带有相当比重的恒功率负载。有资料显示，这部分负载占据了世界电力消耗的几个百分点[1]。未来的电动汽车和航空高压直流配电系统中，恒功率负载也将占据总负载的很大比重。因此，对于微电网带恒功率负载的研究不仅重要，而且具有实际意义。

目前，大多数新能源和储能装置都是直流的，且上述所提到的恒功率负载多是利用直流供电。……