DC微网的非线性最优控制：安全性与稳定性保证
系统与控制
2026-02-13 v1 系统与控制
摘要
DC微网是一种有前景的替代方案，相较于传统交流电网能够更有效地集成分布式和可再生能源资源。然而，作为一种新兴框架，DC微网缺乏其AC对手的严谨理论保证。特别是，DC微网的安全稳定化一直是电力电子领域的难题。为此，我们从控制理论的角度出发，设计具有可证明保证的反馈控制器。我们系统性地构建了控制Lyapunov函数(CLF)以稳定微网，独立地构建了控制屏障函数(CBF)以确保其始终安全运行。本文中提出的安全关键控制器(SCC)将上述两种控制目标整合到一个二次规划(QP)中，作为线性约束实现，其中安全性被优先考虑，这使得其能够使用商用凸优化求解器在线部署。我们将SCC与稳健版传统滴回控制进行比较，通过数值实验的结果表明，SCC在同时保证安全性和保持稳定性方面优于滴回控制器。
引用
@article{arxiv.2506.03454,
title = {Nonlinear Optimal Control of DC Microgrids with Safety and Stability Guarantees},
author = {Muratkhan Abdirash and Xiaofan Cui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2506.03454},
year = {2026}
}
备注
To appear in the proceedings of American Control Conference (ACC) 2025