[發(fā)明專利]一種面向直流微電網(wǎng)電流分配的二次調(diào)控器、系統(tǒng)和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910139267.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109921407B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燕舞;劉驍康;肖江文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J1/00
• 分類號(hào): H02J1/00
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

本發(fā)明公開(kāi)了一種面向直流微電網(wǎng)電流分配的二次調(diào)控器、系統(tǒng)和方法，其中，二次調(diào)控方法包括：根據(jù)直流總線電壓和直流微電網(wǎng)的額定電壓計(jì)算電壓誤差，根據(jù)直流微電網(wǎng)中本地電源端與通信網(wǎng)絡(luò)中鄰居電源端的輸出電流計(jì)算電流誤差；比較直流微電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的電壓誤差和電流誤差，當(dāng)電壓誤差較大時(shí)選擇電壓反饋控制器的輸出信號(hào)作為二次調(diào)控信號(hào)，當(dāng)電流誤差較大時(shí)選擇電流反饋控制器的輸出信號(hào)作為二次調(diào)控信號(hào)；利用二次調(diào)控信號(hào)對(duì)一次控制器的輸出信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償后，給直流微電網(wǎng)中本地電源端的轉(zhuǎn)換器中的開(kāi)關(guān)元件提供脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)直流總線電壓維持在直流微電網(wǎng)的額定電壓以及直流微電網(wǎng)中電源端的輸出電流精確的比例分配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直流微電網(wǎng)的調(diào)控領(lǐng)域，更具體地，涉及一種面向直流微電網(wǎng)電流分配的二次調(diào)控器、系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

隨著分布式直流發(fā)電裝置的普及和固有直流負(fù)載供電需求的增加，直流微電網(wǎng)因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可控性好等特點(diǎn)吸引了來(lái)自學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。其中，針對(duì)直流微電網(wǎng)中分布式發(fā)電裝備這類具備多供電端特征的供電系統(tǒng)，功率的合理分配和總線電壓的精確調(diào)控成為了直流微電網(wǎng)運(yùn)行的基本保障。盡管傳統(tǒng)的下垂控制以一種分散式的控制結(jié)構(gòu)調(diào)控直流微電網(wǎng)，但由于未知的傳輸阻抗及下垂行為因素，無(wú)法同時(shí)保障輸出電流的精確配比且維持直流總線電壓。另一方面，由于轉(zhuǎn)換器工作在輸出電壓控制模式下，同時(shí)引入電流配比和總線電壓的反饋控制信號(hào)反倒會(huì)引起兩個(gè)控制目標(biāo)互相干擾的情況。

由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)精確的供電配比和總線電壓調(diào)控的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種面向直流微電網(wǎng)電流分配的二次調(diào)控器、系統(tǒng)和方法，由此解決現(xiàn)有技術(shù)存在無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)精確的供電配比和總線電壓調(diào)控的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種面向直流微電網(wǎng)電流分配的二次調(diào)控器，包括：電壓反饋控制器、電流反饋控制器和監(jiān)控器，

所述電壓反饋控制器，用于調(diào)節(jié)直流總線電壓維持在直流微電網(wǎng)的額定電壓，產(chǎn)生電壓反饋控制器的輸出信號(hào)；

所述電流反饋控制器，用于調(diào)節(jié)直流微電網(wǎng)中電源端的輸出電流的配比，產(chǎn)生電流反饋控制器的輸出信號(hào)；

所述監(jiān)控器，用于比較直流微電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的電壓誤差和電流誤差，當(dāng)電壓誤差較大時(shí)選擇電壓反饋控制器的輸出信號(hào)作為二次調(diào)控信號(hào)，當(dāng)電流誤差較大時(shí)選擇電流反饋控制器的輸出信號(hào)作為二次調(diào)控信號(hào)。

按照本發(fā)明的另一方面，提供了一種面向直流微電網(wǎng)電流分配的二次調(diào)控器的調(diào)控方法，包括：

根據(jù)直流總線電壓和直流微電網(wǎng)的額定電壓計(jì)算電壓誤差，根據(jù)直流微電網(wǎng)中本地電源端與通信網(wǎng)絡(luò)中鄰居電源端的輸出電流計(jì)算電流誤差；

比較直流微電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中的電壓誤差和電流誤差，當(dāng)電壓誤差較大時(shí)選擇電壓反饋控制器的輸出信號(hào)作為二次調(diào)控信號(hào)，當(dāng)電流誤差較大時(shí)選擇電流反饋控制器的輸出信號(hào)作為二次調(diào)控信號(hào)。

進(jìn)一步地，電壓誤差為：e_V(t)＝V_bus(t)-V^rated，其中，e_V(t)為t時(shí)刻的電壓誤差，V_bus(t)為t時(shí)刻的直流總線電壓，V^tated為直流微電網(wǎng)的額定電壓。

進(jìn)一步地，電流誤差為：