[發明專利]一種基于虛擬直流發電機的負荷用直流變換器控制方法

有效

• 申請號: 201410438386.4
• 申請日: 2014-08-29
• 公開（公告）號: CN104201665A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 呂志鵬;盛萬興;劉海濤;鐘慶昌;吳鳴;李蕊;于輝;季宇;段青;馬春艷
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H02J1/14
• 分類號: H02J1/14;H02P9/30
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

技術領域

本發明涉及一種控制方法，具體涉及一種基于虛擬直流發電機的負荷用直流變換器控制 方法。

背景技術

近年來，既可為區域內負荷提供冷熱電聯供，也可與電網并聯運行的小型電網即微網日 益受到關注。其中由微電源、電力電子接口、儲能及負荷組成的以直流方式傳輸的微電網就 是直流微電網。直流微電網不需要考慮交流特有的頻率及無功功率等問題，且給負載供電時 由于不存在三相不平衡所導致的一系列問題及諧波等影響，其供電質量更高。正因為沒有交 流配電網所特有的問題，直流母線電壓及直流母線上有功功率的平衡與否就成為了判斷系統 是否穩定運行的重要標準。一旦母線電壓發生擾動時，如何穩定負荷側電壓不受影響，支持 母線電壓恢復，減小電壓跌落帶來的沖擊是直流微網穩定運行的關鍵。

負荷用直流變換器連接負荷與直流母線，是直流微網中的電能饋送環節，其控制方式尤 為重要。直流電壓穩定能夠反應系統功率是否平衡，直流母線穩定的魯棒程度是反應直流微 網系統穩定性的重要指標，當掛載在母線電壓上的設備投入或切除時，直流母線電壓會產生 小范圍的波動和突變，目前采用的前饋加反饋控制策略只能消除直流母線電壓波動對輸出負 載的影響。但無法在母線擾動時控制母線功率取用，支持母線電壓恢復。因此亟需研究柔性 的、魯棒的DC/DC變換器控制方案。

發明內容

為了克服上述現有技術的不足，本發明提供一種基于虛擬直流發電機的負荷用直流變換 器控制方法，可應用于DC/DC變換器的控制，在負荷發生變化母線電壓發生擾動電壓跌落時， 主動降低負荷從母線吸收的功率，有效支撐母線電壓恢復和維持電壓穩定；穩定負荷側電壓 至其額定值；電壓恢復過程是一個緩和的震蕩過程。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

本發明提供一種基于虛擬直流發電機的負荷用直流變換器控制方法，所述方法包括以下 步驟：

步驟1：負荷側電壓調節；

步驟2：虛擬直流發電機控制；

步驟3：電樞電流跟蹤控制。

所述步驟1的負荷側電壓調節中，虛擬直流發電機的機械功率P_m可表示為：

Pm=Pref+U2ref[kp(U2-U2ref)+kpTi∫(U2-U2ref)d(U2-U2ref)]]]>

其中，k_p為比例系數，T_i為積分時間常數。

所述步驟2包括以下步驟：

步驟2-1：確定虛擬直流發電機的機械方程和電樞方程；

步驟2-2：通過虛擬直流發電機控制得到直流變換器直流側電樞電流參考值。

所述步驟2-1中，虛擬直流發電機為電氣設備，由機械部分和電氣部分組成。