吴捷，王宝华

(南京理工大学 自动化学院，江苏 南京 210096)

基于最优比例积分的电力弹簧控制器设计

吴捷，王宝华

(南京理工大学 自动化学院，江苏 南京 210096)

电力弹簧((Electric Spring，ES)能有效缓解分布式发电系统中出现的间歇性和不稳定性问题，但是在现有控制方式下易引入谐波，且响应时间较长，严重影响了电力弹簧的调节效果。针对PI和PR控制器应用于ES这个非线性复杂系统上稳定性和鲁棒性较差的特点，应用改进的单纯型加速算法(simplex method，SPX)，以时间乘以误差平方积分准则作为寻优目标函数，对PI控制器的参数进行实时调整、寻优，使ES的动态响应效果达到最佳。仿真结果表明最优PI控制器能快速、无超调的跟踪ES系统的电压设定值，具有较强的适应性和稳定性。

新能源；微电网；电力弹簧；最优PI控制；无功补偿

0 引 言

随着越来越多的风电机组接入大电网，风力发电的问题也随之凸显出来。风能的不确定性以及风机自身的运行特性使得风机的功率输出不稳定，会影响到电网的电能质量，其中电压波动和闪变是主要的负面影响[1-2]。应对分布式电源电压不稳定的问题，通常的方法是装设无功补偿器和蓄电池，但是无功装置对安装地点有严格要求，而蓄电池造价高，寿命短。

针对现有解决方法存在的问题，香港大学的Shu Yuen(Ron)Hui教授于2012年首次提出了电力弹簧(Electric Spring，简称ES)这个概念，这一理论为分布式发电系统和微电网的应用开辟了新的道路[3]1552。他深入研究了胡克定律，在电力领域提……