一种直流微网的改进自适应下垂控制方法技术

本发明专利技术公开了一种直流微网的改进自适应下垂控制方法，该改进自适应下垂控制方法基于电流补偿、电压修正的自适应下垂控制方法，该改进自适应下垂控制方法通过依据各分布式电源的额定容量比，引入电流调节量I

【技术实现步骤摘要】
一种直流微网的改进自适应下垂控制方法
本专利技术涉及直流微电网
，具体地说是一种直流微网的改进自适应下垂控制方法。
技术介绍
社会进步扩大了人们对电力的需要，现在，对于电能数量和质量的要求都在日益提高。相比于传统化石能源，分布式电源(DistributedGeneration，DG)拥有清洁、可再生等优势，其应用日益增多。但分布式能源通常有较大的随机性，且间歇性明显，其最大的弊端是控制比较困难。当它与大电网相连接时，若不合理控制，很容易造成大电网不稳定甚至系统故障。微电网的提出很好的解决了这一问题，大大提高了分布式能源的消纳。直流微网是一个新兴的利用可再生能源进行供电的方式，并且清洁、价格低、高效、控制容易，对于传统供电和智能型电力网络在发展时遇到的问题，有望成为一种可行解决方案。下垂控制可以动态平衡各单元出力与负载需求，且无需通信、即插即用，因而被广泛的用于直流微网中。然而传统的下垂控制存在着功率精准分配与母线电压偏差难以协调的缺陷，过大的下垂系数会造成母线电压降落过大，过小的下垂系数会降低负荷功率分配的精度。为了解决这一问题，现有文献中提出了一种自适应下垂均流控制技术，该方法在二级控制器中引入电压、电流调节模块，通过对各DG的输出电流做补偿和系统电压做修正，有效的改善了传统下垂控制的固有矛盾，但该方法仅适用于分布式电源相同容量配比系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的基于电流补偿、电压修正的自适应下垂均流控制技术不能适用于分布式电源不同额定容量配比问题，提供一种直流微网的改进自适应下垂控制方法，该改进自适应下垂控制方法突破了现有方法的局限性，既可适用于分布式电源相同额定容量配比系统、又可适用于分布式电源不同额定容量配比系统。本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种直流微网的改进自适应下垂控制方法，该改进自适应下垂控制方法基于离网模式的多源直流微电网系统，多源直流微电网系统包括n个分布式电源以及对应的滤波器、DC-DC变换器、线路阻抗、等效的公共负载，各分布式电源相互并联并经过对应的DC-DC变换器和滤波器连接到直流母线上，其特征在于：该改进自适应下垂控制方法基于电流补偿、电压修正的自适应下垂控制方法，其中用于补偿各DC-DC变换器的输出电流的电流调整模块的工作步骤为：A1、采集第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的实时输出电流Idci；A2、根据全部DC-DC变换器的实时输出电流计算第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流调节量Iai：式(1)中，IdcNi为第i个分布式电源的额定输出电流；A3、根据步骤A2中的第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流调节量Iai和步骤A1中的第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的实时输出电流Idci，计算第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流偏差值dIi：dIi＝Idci-Iai(2)；A4、将第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流偏差值dIi输入对应的PI控制器进行调节得到第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的下垂系数补偿量δri：δri＝dIi*Gipi(3)式(3)中，Gipi为第i个分布式电源对应的DC-DC变换器所对应的电流环PI控制器的调节参数；A5、将第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的下垂系数补偿量δri叠加到第i个分布式电源的下垂系数Rdi上：R′di＝Rdi+δri(4)式(4)中，R′di为第i个分布式电源的补偿下垂系数；A6、将补偿下垂系数R′di与Idci相结合叠加到直流母线的电压参考值Uref上，得到第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的补偿输出电压U′dci：U′dci＝Uref-Idci*R′di+δui(5)式(5)中，Uref为直流母线的电压参考值；δui为第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电压补偿量。所述步骤A6中的第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电压补偿量δui由电压调整模块的输出值经PI调节获得，获得过程为：B1、采集第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的实时输出电压Udci；B2、根据全部DC-DC变换器的实时输出电压计算输出电压平均值Uavg：B3、根据步骤B2中的输出电压平均值Uavg和步骤B1中的第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的实时输出电压Udci，计算第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电压偏差值dUi：dUi＝Udci-Uavg(7)；B4、将第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电压偏差值dUi输入对应的PI控制器进行调节得到第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电压补偿量δui：δui＝dUi*Gupi(8)式(8)中，Gupi为第i个分布式电源对应的DC-DC变换器所对应的电压环PI控制器的调节参数。该改进自适应下垂控制方法能够用于分布式电源不同额定容量配比系统和分布式电源相同额定容量配比系统。该改进自适应下垂控制方法能够通过电流调整模块补偿各DC-DC变换器的输出电流、通过电压调整模块抬高各DC-DC变换器输出电压的平均值。该改进自适应下垂控制方法通过引入第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流调节量Iai，以调节各分布式电源对应的DC-DC变换器的输出电流的关系，最终实现各分布式电源能按各自的额定容量之比出力。本专利技术相比现有技术有如下优点：本专利技术的改进自适应下垂控制方法通过依据各分布式电源的额定容量比，引入电流调节量Iai以构建新的电流调整模块，以调节各分布式电源对应的DC-DC变换器的输出电流的关系，再将新的电流调整模块与电压调整模块结合以构成改进的下垂控制器，最终实现各分布式电源能按各自的额定容量之比出力；该改进自适应下垂控制方法突破了现有方法的局限性，既可适用于分布式电源相同额定容量配比系统、又可适用于分布式电源不同额定容量配比系统，扩大了使用范围。附图说明附图1为本专利技术的多源直流微电网系统的结构示意图；附图2为本专利技术的多源直流微电网系统的等效电路图；附图3为本专利技术的直流微网的改进自适应下垂控制方法的原理图；附图4为现有自适应下垂控制方法用于分布式电源不同额定容量配比系统时的两分布式电源输出功率仿真图；附图5为附图4中的两分布式电源输出功率之比的仿真图；附图6为本专利技术的改进自适应下垂控制方法用于分布式电源不同额定容量配比系统时的两分布式电源输出功率仿真图；附图7为附图6中的两分布式电源输出功率之比的仿真图。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步的说明。请参阅图1所示，本专利技术的直流微网的改进自适应下垂控制方法基于离网模式的多源直流微电网系统，多源直流微电网系统包括n个分布式电源以及对应的滤波器、DC-DC变换器、线路阻抗、等效的公共负载，各分布式电源相互并联并经过对应的DC-DC变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流微网的改进自适应下垂控制方法，该改进自适应下垂控制方法基于离网模式的多源直流微电网系统，多源直流微电网系统包括n个分布式电源以及对应的滤波器、DC-DC变换器、线路阻抗、等效的公共负载，各分布式电源相互并联并经过对应的DC-DC变换器和滤波器连接到直流母线上，其特征在于：该改进自适应下垂控制方法基于电流补偿、电压修正的自适应下垂控制方法，其中用于补偿各DC-DC变换器的输出电流的电流调整模块的工作步骤为：/nA1、采集第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的实时输出电流I

【技术特征摘要】
1.一种直流微网的改进自适应下垂控制方法，该改进自适应下垂控制方法基于离网模式的多源直流微电网系统，多源直流微电网系统包括n个分布式电源以及对应的滤波器、DC-DC变换器、线路阻抗、等效的公共负载，各分布式电源相互并联并经过对应的DC-DC变换器和滤波器连接到直流母线上，其特征在于：该改进自适应下垂控制方法基于电流补偿、电压修正的自适应下垂控制方法，其中用于补偿各DC-DC变换器的输出电流的电流调整模块的工作步骤为：
A1、采集第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的实时输出电流Idci；
A2、根据全部DC-DC变换器的实时输出电流计算第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流调节量Iai：



式(1)中，IdcNi为第i个分布式电源的额定输出电流；
A3、根据步骤A2中的第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流调节量Iai和步骤A1中的第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的实时输出电流Idci，计算第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流偏差值dIi：
dIi＝Idci-Iai(2)；
A4、将第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的电流偏差值dIi输入对应的PI控制器进行调节得到第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的下垂系数补偿量δri：
δri＝dIi*Gipi(3)
式(3)中，Gipi为第i个分布式电源对应的DC-DC变换器所对应的电流环PI控制器的调节参数；
A5、将第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的下垂系数补偿量δri叠加到第i个分布式电源的下垂系数Rdi上：
R′di＝Rdi+δri(4)
式(4)中，R′di为第i个分布式电源的补偿下垂系数；
A6、将补偿下垂系数R′di与Idci相结合叠加到直流母线的电压参考值Uref上，得到第i个分布式电源对应的DC-DC变换器的补偿输出电压U′dci：
U′dci＝Uref-Idci*R′di+δui(5)
式(5)中，Ur...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝思鹏，汪麒，张小莲，刘海涛，陈凡，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32