[發明專利]一種直流微網分布式自主協調控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 201910014952.1
• 申請日: 2019-01-08
• 公開（公告）號: CN109830949B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 劉宿城;黃堃;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
• 代理公司: 南京九致知識產權代理事務所(普通合伙) 32307
• 代理人: 嚴巧巧

本發明涉及一種直流微網分布式自主協調控制方法及控制系統，旨在提高直流微網分布式自主協調控制系統的抗擾能力和工作的可靠性，具體涉及多個母線微源單元并聯時運行狀態和負荷投切的控制方法及控制系統，通過構建電壓+電流的多變量滯環，解決了單變量DBS協調控制在電壓分段點處出現電壓擾動導致模式誤切換的問題。

技術領域

本發明涉及一種直流微網分布式自主協調控制方法及控制系統，旨在提高直流微網分布式自主協調控制系統的抗擾能力和工作的可靠性，具體涉及多個母線微源單元并聯時運行狀態和負荷投切的控制方法及控制系統。

背景技術

隨著國民經濟快速發展，電力系統規模不斷擴大，大型電網的弊端也日益凸顯，難以滿足用于對于多樣化和高可靠性的電力需求。微電網作為智能電網的重要組成單元，具備靈活可控的優點，為分布式能源的整合利用提供了有效的解決方案。直流微網易于集成光伏和儲能單元，簡化了網絡架構，具備高效率和低成本優勢，且系統控制無需考慮無功和頻率調節，其首要控制目標是維持源荷兩側的功率平衡以穩定母線電壓，確保較高電能質量。

以直流母線電壓作為控制信號管理策略，各個接口變換器分段參與直流總線電壓控制。然而當系統受外界到干擾，母線電壓產生波動時，會導致各單元運行模式發生誤切換，比如已公開的文獻《A Distributed Control Strategy Based on DC Bus Signalingfor Modular Photovoltaic Generation Systems With Battery Energy Storage》，IEEETrans.Power Electron.,2011,26,(10),pp.3032-3045，文中劃分了不同電壓等級信號下微源運行狀態，加入電壓滯環控制電壓消除分段狀態誤切換問題，此方法只能保證在電壓滯環環寬內消除電壓擾動，并不能消除超出電壓環寬外擾動帶來的影響。

又比如已經公開的文獻《Coordinated Control Based on Bus-Signaling andVirtual Inertia for Islanded DC Microgrids》，IEEE Trans.Smart Grid,vol.6,no.6,pp.2627–2638,Nov.2015，文中對低壓孤島直流微網提出總線信號控制策略，通過總線信號來控制各單元的運行狀態來達到分布式直流微網自主協調控制的目標。

基于DBS的直流微網協調控制方法，雖然可以協調系統中各個單元穩定運行，但沒有考慮系統在電壓分段點處抗干擾能力。為了解決基于DBS協調控制系統既能實現各個接口變換器分段參與直流總線電壓控制，提高系統可靠性、動態響應速度的前提下，同時還能提高系統的穩定性和解決抗干擾能力不足的問題，提出了一種基于“電壓”+“電流”滯環的直流微網分布式自主協調控制方法。通過采集母線電壓信號和母線電流信號，以多個變量作為輸入構建滯環控制器，電壓滯環消除分段點電壓擾動而導致系統狀態的誤切換，電流滯環的加入彌補電壓擾動過大而導致的狀態誤切換。多變量滯環操作簡單，易于實現，只需增加一定的控制算法就能提高系統的抗干擾能力，有效地解決了傳統基于母線電壓單變量控制在電壓分段點處抗擾動能力不強、發生模式誤切換的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種直流微網分布式自主協調控制方法及控制系統，有效地解決了傳統基于母線電壓單變量協調控制在電壓分段點處抗擾動能力不強、發生模式誤切換的問題。

為達成上述目的，本發明提出如下技術方案：

一種直流微網分布式自主協調控制方法，本方法根據母線電壓V_bus滯環輸入及母線電流I_bus滯環輸入的變化進行條件判斷來進行狀態切換，具體如下：