[發明專利]一種直流變換器的并聯控制方法及直流微電網

有效

• 申請號: 201810025928.3
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN108054747B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 沙熠;徐立波
• 申請（專利權）人: 上海電力設計院有限公司
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種直流變換器的并聯控制方法及直流微電網。該方法包括：任一直流變換器獲取本地輸出電流；任一直流變換器獲取虛擬電阻和本地輸出電流的乘積，將電壓基準值減去乘積的差值，作為輸出電壓參考值；任一直流變換器根據輸出電壓參考值，生成本地輸出電壓；其中，第一虛擬電阻分量與第二虛擬電阻分量的和為虛擬電阻；至少兩臺直流變換器包括第一直流變換器和至少一臺第二直流變換器；根據任一第二直流變換器本地輸出的第二電流、第一直流變換器本地輸出的第一電流，以及第一直流變換器與第二直流變換器的預設額定容量比的關系，確定第二直流變換器各自的第二虛擬電阻分量。本發明實施例的技術方案可提高功率分配的準確度。

技術領域

本發明涉及變換器并聯技術，尤其涉及一種直流變換器的并聯控制方法及直流微電網。

背景技術

由光伏發電單元作為電源的直流微電網中，光伏發電單元只能輸出電壓等級較低的直流電，要將此直流電連接到規定電壓等級的直流母線上時，需要用到直流升壓斬波變換器，常用boost變換器。直流微電網工作在孤島模式時，一般由多個分布式光伏發電單元同時為負荷供電，形成了多個boost變換器并聯運行的情況，希望各直流變換器應與其額定容量成比例地合理分擔負荷，因此直流微電網內部的電壓穩定以及負荷分配要通過控制這些變換器實現。

以兩臺額定容量相等的直流變換器并聯的直流微電網系統為例說明傳統下垂控制的基本原理，圖1為兩臺直流變換器并聯的電路結構示意圖，圖2為圖1中直流變換器采用的傳統下垂控制的控制框圖，結合圖1和圖2所示。V_d1^*和V_d2^*分別是第三直流變換器11、第四直流變換器12輸出電壓基準值(空載電壓)；V_d1ref和V_d2ref分別為經過下垂系數(虛擬電阻)調節后的直流變換器輸出電壓參考值；v_d1、v_d2為各直流變換器輸出電壓值；R_d1、R_d2為虛擬電阻；R_l1、R_l2為各線路電阻；i_d1、i_d2為各直流變換器輸出電流；v_o為直流母線電壓；通過虛擬電阻與直流變換器輸出電流的乘積調整直流變換器的電壓參考值，將新的電壓參考值送入直流變換器的控制器中，進而控制直流變換器的輸出，使負荷在各個直流變換器之間合理分配。

圖3為線路阻抗相等或可忽略時，針對圖2中采用傳統下垂控制的直流變換器的輸出特性曲線示意圖，如圖3所示，橫軸表示直流變換器的輸出電流，縱軸表示直流母線的電壓，其中，V_d1^*＝V_d2^*＝V_d^*，此時可以是在小型直流微電網中，線路電阻可忽略，各變換器輸出電壓基準值相等時，通過選擇合適大小的虛擬電阻值，使各直流變換器輸出電流值與直流變換器容量相匹配，此時兩個直流變換器的輸出特性曲線均為曲線a，兩個直流變換器的輸出電流相等。圖4為線路阻抗不可忽略且不相等時，針對圖2中采用傳統下垂控制的直流變換器的輸出特性曲線示意圖，可以是在較大規模直流微電網中，線路電阻不可忽略，即使各直流變換器輸出電壓基準值和虛擬電阻相等，輸出阻抗(即線路阻抗與虛擬阻抗的和)不同的直流變換器并聯運行時，輸出阻抗大的直流變換器輸出電流小，輸出阻抗小的直流變換器輸出電流大，如圖4所示，此時兩個直流變換器的輸出特性曲線分別為曲線b和曲線c，兩個直流變換器的輸出電流不相等，故不能通過選擇固定相等的虛擬電阻值滿足負荷準確分配的目標。

發明內容

本發明實施例提供一種直流變換器的并聯控制方法及直流微電網，以提高功率分配的準確度。

第一方面，本發明實施例提供了一種直流變換器的并聯控制方法，其中，至少兩臺直流變換器并聯，該方法包括：

任一直流變換器獲取本地輸出電流；