[發明專利]一種用于直流微電網的自適應多斜率下垂控制系統及方法

有效

• 申請號: 201710347175.3
• 申請日: 2017-05-17
• 公開（公告）號: CN107104427B
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 劉宿城;李中鵬;劉曉東;方煒
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J1/14
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 平靜

1.一種用于直流微電網的自適應多斜率下垂控制方法，其特征在于：直流微網控制系統中各微源變換器根據負荷量的輕重不同，對負荷電流進行分區控制，分別按照輕載區、額定負荷區和重載區配置相應的下垂系數，以此通過多斜率下垂改善母線電壓偏差和提高均流性能；具體步驟為：

步驟一、根據直流母線電壓偏差的約束條件，選定初始下垂系數R_d，然后對直流微網控制系統中負荷的區間進行分區，設定負荷的分段電流I_seti；根據直流微網控制系統中母線電壓偏差ΔV_bus的要求，求出直流微網控制系統的母線電壓V_bus，再求解得出分段系數k_i的取值；其中，根據直流微網控制系統中母線電壓偏差ΔV_bus的要求，求出直流微網控制系統的母線電壓：

V_bus＝V_ref(1-ΔV_bus/V_ref)

式中，V_bus為母線電壓；V_ref為直流微網控制系統參考電壓；

當采用MSDC控制策略時，直流微網控制系統的直流母線電壓計算公式為：

式中，R_cj為下垂系數和線路電阻之和，j＝1、2；R為負載電阻；k_i為分段系數，i＝1、2；

通過上兩式求解得出分段系數k_i的取值為：

步驟二、確定步驟一所述取值后，根據采樣所得電流值，進行條件判斷，選擇對應負荷區的MSDC控制算法；

步驟三、將MSDC控制器輸出的信號與電壓反饋信號一起送入電壓補償控制器，最后經過電流控制器和PWM控制，輸出PWM控制信號，作用于微源變換器的開關管，實現直流微網控制系統的MSDC控制。

2.根據權利要求1所述的一種用于直流微電網的自適應多斜率下垂控制方法，其特征在于：步驟一根據直流母線電壓偏差的約束條件，選定初始下垂系數R_d，下垂系數的取值需要滿足：

R_dji_oj≤ΔV_max

式中：i_oj為第j個微源變換器的輸出電流，R_dj為下垂系數，ΔV_max為允許的最大母線電壓偏差。

3.根據權利要求2所述的一種用于直流微電網的自適應多斜率下垂控制方法，其特征在于：步驟一中額定負荷區分段電流設定點I_set1根據母線電壓偏差選擇，I_set1為ΔV_max/R_d，ΔV_max為允許的最大母線電壓偏差，重載區的分段電流設定點I_set2取為I_set1的倍數關系。

4.根據權利要求3所述的一種用于直流微電網的自適應多斜率下垂控制方法，其特征在于：各微源變換器的MSDC控制器參數V_ref、R_d、I_set1、I_set2、k₁、k₂設置相同。

5.根據權利要求4所述的一種用于直流微電網的自適應多斜率下垂控制方法，其特征在于：步驟二中輕載區要求母線電壓偏差滿足1％以內；額定負荷區要求母線電壓偏差5％以內，均流誤差10％以內；重載區要求均流誤差5％以內，母線電壓偏差5％以內。