The invention discloses a parallel system control method of a bidirectional micro grid bidirectional AC/DC converter, which comprises two ripple suppression, a low voltage offset current sharing control and a voltage and current double closed loop control. By introducing a two order band-pass filter two, ripple current and voltage filter in DC microgrid, through feedback control loop to prevent lead grid current distortion; low voltage offset current control by the average current feedback DC lines as global variables, and the introduction of the integral, achieve accurate power effect distribution of the converter without line parameters, control points by introducing the average output voltage ratio, reduce the offset voltage of the DC bus voltage; voltage and current double closed-loop control in the outer loop proportional integral control, no static error can guarantee the DC voltage and current loop using quasi proportional resonant control can be achieved the fundamental sinusoidal current good tracking control.
【技术实现步骤摘要】
一种直流微电网双向AC/DC变换器并联系统控制方法
本专利技术属于直流微电网直流母线电压控制领域,涉及一种直流微电网双向AC/DC变换器并联系统控制方法。
技术介绍
分布式能源发电的推广和直流负载所占终端用电比例与日俱增,促进了直流微电网的迅速发展。双向AC-DC并网变换器是直流微电网的并网接口单元,对控制直流母线和大电网的能量流动、维持直流母线电压稳定和提高系统的运行效率起着非常关键的作用。直流微电网系统采用多双向AC-DC并网变换器并联结构可以提高系统冗余性、可靠性和可扩展性。然而由于线路电阻、变换器闭环参数、传感器误差等差异使得各变换器输出电流不均,严重时会导致各变换器的功率流向不一致,造成多变换器的容量没有得到充分利用,降低系统运行效率,甚至危及器件安全。直流微电网中多变换器并联的功率均分常采用常规的下垂控制技术,但常规的下垂控制存在多变换器功率均分精度与直流母线电压调整率之间的矛盾,变换器功率均分精度与直流母线电压调整率难以同时达到较好的效果。功率均分还可采用自适应的下垂控制技术,引入了评估电流均分和输出功率损耗的指标,通过该指标实时计算出最优的下垂系数,能够得到较好的电流均分效果,但是该方法对处理器的实时处理性能要求较高。目前还有控制方法采用分裂的正、负向电压调节器保证各变换器的功率流向一致,但是该方法易导致直流母线电压采样系数小的变换器长时间满载运行,影响整个并联系统的运行寿命。另外,低压直流微电网中的双向AC/DC并网变换器多采用单相全桥电路拓扑,会导致直流微电网内电压和直流线路电流出现二次纹波。该二次纹波易通过反馈引入到控制环中,导致并网 ...
【技术保护点】
一种直流微电网双向AC/DC变换器并联系统控制方法,其特征在于,直流微电网通过双向AC/DC变换器并联系统与电网连接;所述双向AC/DC变换器并联系统包括多个双向AC/DC变换器;所述双向AC/DC变换器包括直流侧电容、单相IGBT全桥电路、LC滤波器、直流侧开关以及交流侧开关,双向AC/DC变换器的直流侧接到直流母线上,双向AC/DC变换器的交流侧通过LC滤波器以及交流侧开关接到电网上;双向AC/DC变换器并联系统还包括集成有控制器、采样电路、驱动保护电路、锁相环以及人机交互电路的控制电路;控制方法包括(1)二次纹波分量滤波控制、(2)功率分配控制和(3)基于双闭环的电流跟踪控制。
【技术特征摘要】
1.一种直流微电网双向AC/DC变换器并联系统控制方法,其特征在于,直流微电网通过双向AC/DC变换器并联系统与电网连接;所述双向AC/DC变换器并联系统包括多个双向AC/DC变换器;所述双向AC/DC变换器包括直流侧电容、单相IGBT全桥电路、LC滤波器、直流侧开关以及交流侧开关,双向AC/DC变换器的直流侧接到直流母线上,双向AC/DC变换器的交流侧通过LC滤波器以及交流侧开关接到电网上;双向AC/DC变换器并联系统还包括集成有控制器、采样电路、驱动保护电路、锁相环以及人机交互电路的控制电路;控制方法包括(1)二次纹波分量滤波控制、(2)功率分配控制和(3)基于双闭环的电流跟踪控制。2.根据权利要求1所述的直流微电网双向AC/DC变换器并联系统控制方法,其特征在于,采用二阶带阻滤波器实现二次纹波分量滤波控制,以滤除直流微网中的电流和电压中的二次纹波分量;二阶带阻滤波器的传递函数为:式中,K为增益系数,ωc为中心角频率,ωc=2*π*f,f为电网的频率的二倍,B为阻带系数。3.根据权利要求1所述的直流微电网双向AC/DC变换器并联系统控制方法,其特征在于,所述的功率分配控制是指通过反馈直流线路的平均电流作为全局变量,并引入积分环节,实现了各变换器的功率精确分配而不受线路参数的影响。4.根据权利要求1所述的直流微电网双向AC/DC变换器并联系统控制方法,其特征在于,基于双闭环的电流跟踪控制是指采用电压电流双闭环控制,电压外环采用比例积分控制,以实现直流电压的无静差跟踪,电流内环采用准比例谐振控制,以实现对电网基波正弦电流的跟踪控制。5.根据权利要求1-4任一项所述的直流微电网双向AC/DC变换器并联系统控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:在每个采样时刻,对双向AC/DC变换器直流侧电流idcm、双向AC/DC变换器并网电流iinvm、双向AC/DC变换器直流侧电压vdcm采样,其中m为双向AC/DC变换器的序号,m=1~n,n为双向AC/DC变换器并联系统中双向AC/DC变换器的总台数,锁相环PLL对大电网电压vgrid进行锁相,得到大电网电压相位角的正弦值Sin(ωt);步骤2:分别对双向AC/DC变换器直流侧电流idcm和双向AC/...
【专利技术属性】
技术研发人员:李培强,周彦吉,亓学忠,
申请(专利权)人:湖南大学,
类型:发明
国别省市:湖南,43
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