[發明專利]一種面向直流微電網電流分配的二次調控器、系統和方法

有效

• 申請號: 201910139267.1
• 申請日: 2019-02-25
• 公開（公告）號: CN109921407B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 王燕舞;劉驍康;肖江文
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種面向直流微電網電流分配的二次調控器的調控方法，其特征在于，所述二次調控器包括：電壓反饋控制器、電流反饋控制器和監控器，

所述電壓反饋控制器，用于調節直流總線電壓維持在直流微電網的額定電壓，產生電壓反饋控制器的輸出信號；

所述電流反饋控制器，用于調節直流微電網中電源端的輸出電流的配比，產生電流反饋控制器的輸出信號；

所述監控器，用于比較直流微電網運行過程中的電壓誤差和電流誤差，當電壓誤差較大時選擇電壓反饋控制器的輸出信號作為二次調控信號，當電流誤差較大時選擇電流反饋控制器的輸出信號作為二次調控信號；

所述調控方法包括：

根據直流總線電壓和直流微電網的額定電壓計算電壓誤差，根據直流微電網中本地電源端與通信網絡中鄰居電源端的輸出電流計算電流誤差；

比較直流微電網運行過程中的電壓誤差和電流誤差，當|e_V(t)|-γ|e_I,i(t)|≥0時選擇電壓反饋控制器的輸出信號作為二次調控信號，當|e_V(t)|-γ|e_I,i(t)|＜0時選擇電流反饋控制器的輸出信號作為二次調控信號；γ是一個大于0的增益常數，e_I,i(t)為t時刻第i個轉換器的電流誤差，e_V(t)為t時刻的電壓誤差；

所述電流反饋控制器的輸出信號為：

其中，u_i,2(t)為電流反饋控制器的輸出信號，δ_i,2(t)為電流反饋控制器內部的計算變量，表示對δ_i,2(t)進行微分計算，β為電流反饋控制器的反饋增益，β＞0，d_i是直流微電網中本地電源端的第i個轉換器的輸出電流的配比，d_j是通信網絡中鄰居電源端的第j個轉換器的輸出電流的配比，N_i為通信網絡中鄰居電源端的集合，I_i(t)和I_j(t)分別為t時刻第i個和第j個轉換器的輸出電流。

2.如權利要求1所述的一種面向直流微電網電流分配的二次調控器的調控方法，其特征在于，所述電壓誤差為：e_V(t)＝V_bus(t)-V^rated，其中，V_bus(t)為t時刻的直流總線電壓，V^rated為直流微電網的額定電壓。

3.如權利要求1或2所述的一種面向直流微電網電流分配的二次調控器的調控方法，其特征在于，所述電流誤差為：

4.如權利要求1或2所述的一種面向直流微電網電流分配的二次調控器的調控方法，其特征在于，所述電壓反饋控制器的輸出信號為：

其中，u_i,1(t)為電壓反饋控制器的輸出信號，δ_i,1(t)為電壓反饋控制器內部的計算變量，表示對δ_i,1(t)進行微分計算，α為電壓反饋控制器的反饋增益。

5.一種面向直流微電網電流分配的二次調控系統的二次調控方法，其特征在于，所述二次調控系統包括：二次控制器和一次控制器，

所述二次控制器為權利要求1所述的二次調控器，用于利用二次調控信號對一次控制器的輸出信號進行補償；

所述一次控制器，用于二次調控器對其補償后給直流微電網中本地電源端的轉換器中的開關元件提供脈沖寬度調制信號，實現直流總線電壓維持在直流微電網的額定電壓以及直流微電網中電源端的輸出電流的比例分配；

所述二次調控方法包括：

利用權利要求1所述的調控方法調控得到的二次調控信號對一次控制器的輸出信號進行補償后，給直流微電網中本地電源端的轉換器中的開關元件提供脈沖寬度調制信號，實現直流總線電壓維持在直流微電網的額定電壓以及直流微電網中電源端的輸出電流的比例分配。