[發明專利]一種控制直流微電網母線電壓穩定的方法

有效

• 申請號: 201710847736.6
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107681649B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發明（設計）人: 李勛;黃榮輝;趙中田
• 申請（專利權）人: 深圳供電局有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 深圳匯智容達專利商標事務所(普通合伙) 44238
• 代理人: 潘中毅;熊賢卿

1.一種控制直流微電網母線電壓穩定的方法，其特征在于，包括：

步驟S1，預先根據所述直流微電網母線電壓相較于額定電壓的波動范圍，將所述直流微電網母線電壓劃分為四個層級，所述四個層級包括第一層級、第二層級、第三層級和第四層級；

步驟S2，根據所述直流微電網的母線電壓相較于所述額定電壓的實際波動情況，確定所述直流微電網母線電壓位于所述四個層級中的哪一個層級；

其中：

當所述直流微電網母線電壓大于或等于所述額定電壓的95％，小于或等于所述額定電壓的105％時，確定所述母線電壓位于所述四個層級中的所述第一層級；

當所述直流微電網母線電壓大于所述額定電壓的105％，小于或等于所述額定電壓的108％時，確定所述母線電壓位于所述四個層級中的所述第二層級；

當所述直流微電網母線電壓小于所述額定電壓的95％，大于或等于所述額定電壓的92％時，確定所述母線電壓位于所述四個層級中的所述第三層級；

當所述直流微電網母線電壓小于所述額定電壓的92％，大于所述額定電壓的108％時，確定所述母線電壓位于所述四個層級中的所述第四層級；

步驟S3，根據所確定出的所述母線電壓的層級，采用直流微電網系統中與所述層級相對應的分布式電源維持所述母線電壓的穩定，所述相對應的分布式電源工作在恒壓控制模式，其他的分布式電源工作在功率控制模式；

其中：

當確定出所述母線電壓位于所述四個層級中的第一層級時，采用所述直流微電網系統中的儲能電池對所述直流微電網母線電壓維持穩定；若母線電壓在0.98Udcn～1.02Udcn之間范圍，則儲能單元處于靜止不工作狀態，允許母線電壓Udc在該范圍內自由波動；若母線電壓超出該范圍后，則儲能電池通過吸收或輸出功率以維持電源荷功率平衡，與儲能電池連接的雙向DC/DC變換器采用自適應下垂控制；Udcn為母線額定電壓；儲能電池變換器采用雙PI控制，將自適應下垂控制引入變換器的電壓外環控制中；

當確定出所述母線電壓位于所述四個層級中的第二層級時，采用所述直流微電網系統中的光伏單元對所述直流微電網母線電壓維持穩定；若分布式發電輸出功率大于負荷需求功率，光伏單元采用雙PI控制方式維持母線電壓穩定，且母線電壓控制環節依據下垂特性計算得到電壓外環的參考電壓；當分布式發電輸出功率小于負荷側需求功率，光伏單元采用最大功率追蹤控制模式控制輸出最大功率，母線電壓由其他維持；最大功率追蹤控制模式控制采用雙PI控制，最大功率追蹤控制采用增量電導法計算得到電壓外環的參考電壓；

當確定出所述母線電壓位于所述四個層級中的第三層級時，采用所述直流微電網系統中的燃氣輪機對所述直流微電網母線電壓維持穩定；若電壓下降較大時，啟用燃氣輪機對直流母線電壓進行控制，以提高直流微電網的清潔能源利用率；直流微電網中的燃氣輪機在恒壓和空閑兩種模式之間切換，燃氣輪機采用雙PI控制，電壓外環的參考電壓Uref取值為0.94Udcn；

當確定出所述母線電壓位于所述四個層級中的第四層級時，采用所述直流微電網系統外接的交流電網對所述直流微電網母線電壓維持穩定；配電網通過AC/DC變換器接入直流母線上，此時直流微電網系統功率波動范圍很大，網測變換器則啟用維持直流母線電壓恒定；AC/DC變換器采用雙閉環解耦控制，其中外環為電壓控制和無功功率控制，內環為電流環控制；根據直流母線電壓所在的控制層確定直流母線電壓的參考值；當直流母線電壓Udc1.08Udcn時，設定母線電壓參考值為1.09Udcn；當直流母線電壓Udc0.92Udcn時，設定直流母線參考電壓為0.91Udcn；無功功率參考值Qref由AC/DC變換器輸出無功功率的控制目標獲得。