汪海姗，王冰，张秋桥，曹智杰

(1.河海大学 能源与电气学院，江苏 南京 211100；2.南京豪庆信息科技有限公司，江苏 南京 210006)

0 引 言

微电网是由分布式电源、储能装置、能量转换装置和负荷所组成的系统[1]。直流微电网相比交流微电网有其独特的优势[2]：仅考虑有功功率的平衡，无需考虑无功功率的传输和跟踪电压的频率，提高了系统的可控性和可靠性，有利于储能装置、负载以及分布式电源的接入。

近年来，一些智能控制应用于微电网稳定性研究中，如滑模控制、自适应控制和下垂控制等[3-4]，其中基于端口受控耗散Hamilton系统的研究引起大量学者的关注[5]。Hamilton系统是一种基于无源性理论的非线性控制方法，对于独立直流微电网的模型创建，本文采用Hamilton能量方法进行构造。由于单组燃料电池容量有限，为满足供需平衡，将会持续过度供电，缩短其使用寿命。为了克服单组系统的缺陷，将多组燃料电池相互连接形成独立直流微电网[6]，引入分布式协同控制策略[7]，使得负载所需的电量在各组燃料电池中进行合理分配，提高系统的稳定性。

1 独立直流微电网单组模型Hamilton实现

1.1 独立直流微电网模型

独立直流微电网中主电源选用质子交换膜燃料电池(proton exchange membrane fuel cell, PEMFC)。储能装置选用成本低、使用寿命长的超级电容。将受外界环境影响较大的风能、光能与负荷一起看作一个电流源iBUS，其等效模型为[8]:

(1)

式中：LFC、LSC、rFC、rSC分别为DC/DC变换器的等效电感和电阻;UFC和USC为PEMFC和超级电容的端口电压，其输出电流分别为iFC和iSC；……