一种分布式直流智能负载虚拟惯性控制方法技术

本发明专利技术提供一种分布式直流智能负载虚拟惯性控制方法，属于直流微电网控制领域。针对直流智能负载采用传统分散式控制受到线路电阻影响和仅考虑电压补偿的分布式控制没有涉及惯性问题，本发明专利技术基于虚拟电容的分布式控制方法，将模型预测控制方法与自适应改变虚拟电容值相结合，利用虚拟电容电流阻碍负载电压的变化，从而减缓系统的突变能力，提高系统惯性。另一方面，本发明专利技术所提供的方法通过定义非关键负载的电压偏差率，采用分布式得到系统非关键负载电压偏差率平均值，并将其作为电力弹簧变换器输出电流的修正量，能够避免多个智能负载中，某个非关键负载出现过大的电压偏差，从而延长非关键负载的使用寿命。延长非关键负载的使用寿命。延长非关键负载的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式直流智能负载虚拟惯性控制方法


[0001]本专利技术属于直流微电网控制领域，具体涉及一种分布式直流智能负载虚拟惯性控制方法。

技术介绍

[0002]能源短缺、环境污染和气候变暖极大地促进了风能、光伏等可再生能源的开发利用。直流微电网由于其可再生能源的高效集成，以及不存在交流微电网中的无功和谐波问题，引起了人们的广泛关注。随着直流智能微电网的逐步普及，智能负荷得到了广泛的应用，因其具有补偿母线电压偏差，消除配电线路的电压降等优势。通过控制智能负荷参与电能质量的调节，可以分担供电侧储能系统的责任。电力弹簧作为一种实现智能负载的新兴技术，可用于直流微电网的母线电压调节。
[0003]目前，针对多个智能负载的控制，常采用分散式控制方法和分布式控制方法。分散控制方法在不需要系统配置通信网络的前提下，实现了多个智能负载之间的协调控制，从而改善了负载侧电压偏差。但由于智能负载之间线路阻抗的存在，使得控制精度受到影响。分布式控制方法能够通过相邻智能负载之间的通信，解决控制精度的问题，且与集中式控制方法相比所需通信网络大大减少，将其应用于存在多本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式直流智能负载虚拟惯性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采集串联电力弹簧结构的智能负载拓扑中每一个智能负载的电流和电压，并计算智能负载中串联非关键负载电压偏差率δ
NCL
；步骤2：建立一个连通的直流微电网通信网络，通信网络中相邻智能负载通过交换非关键负载电压偏差率δ
NCL
，得到系统中所有非关键负载电压偏差率平均值δ
NCL_avg
和所有智能负载平均电流值I
N_avg
；步骤3：建立智能负载中串联电力弹簧变换器电压预测模型，结合电压预测模型和虚拟电容电流公式，建立虚拟电容电流预测模型，然后建立以虚拟电容为变量的目标函数得到最优虚拟电容值，根据最优虚拟电容值求解得到下一时刻虚拟电容电流增量；步骤4：对智能负载中串联电力弹簧输出电压采用电压电流双环控制，并在电流内环中加入虚拟电容电流增量进行补偿和步骤2得到的非关键负载电压偏差率平均值进行修正。2.如权利要求1所述的分布式直流智能负载虚拟惯性控制方法，其特征在于，所述单个直流智能负载的结构由串联电力弹簧和串联非关键负载组成。3.如权利要求1所述的分布式直流智能负载虚拟惯性控制方法，其特征在于，步骤1智能负载的电压和电流为智能负载端的电压V
M
和输出电流I
N
，通过传感器测量得到；智能负载中非关键负载电压偏差率δ
NCL
由下式确定：其中，V
Bus_ref
为直流微电网母线电压额定值，R为智能负载中等效非关键负载电阻，I
N
为智能负载输出电流。4.如权利要求1所述的分布式直流智能负载虚拟惯性控制方法，其特征在于，步骤2中相邻智能负载通过交换非关键负载电压偏差率，得到系统非关键负载电压偏差率平均值δ
NCL_avg
的具体过程为：其中，i表示第i个智能负载，j表示与第i个智能负载通信的智能负载j，d
ij
为第i和第j个智能负载之间的转移系数，由预先设置的通信网络拓扑决定，m为系统中总的智能负载个数，k表示第k个控制周期；系统非关键负载电压偏差率平均值δ
NCL_avg
的值为δ
NCL_i
(k+1)的收敛值；通过最终得到的非关键负载电压偏差率平均值，由下式得到智能负载平均电流值：其中，当V
Bus_ref...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铁山，杨寒卿，龙跃，陈俊龙，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：