[發(fā)明專利]交直流配電系統(tǒng)電壓協(xié)調(diào)控制方法及交直流配電系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911033014.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110649642B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭克;張新慧;趙學(xué)深;陳佳佳;徐丙垠
• 申請（專利權(quán)）人: 山東理工大學(xué)
• 主分類號: H02J3/32
• 分類號: H02J3/32;H02J3/36
• 代理公司: 北京聿華聯(lián)合知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11611
• 代理人: 李哲偉;張文娟

1.一種儲(chǔ)能接入的交直流配電系統(tǒng)電壓協(xié)調(diào)控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟一、獲取交直流配電系統(tǒng)的換流器的直流側(cè)實(shí)際電壓和直流側(cè)實(shí)際電流，得到第一直流電壓和第一直流電流；

步驟二、采用電壓-電流下垂控制模型，根據(jù)所述第一直流電壓和第一直流電流生成針對所述換流器的當(dāng)前參考電流信號，并根據(jù)所述當(dāng)前參考電流信號生成第一控制信號，以控制所述換流器的輸出狀態(tài)；

步驟三、獲取交直流配電系統(tǒng)中儲(chǔ)能適配器的直流側(cè)實(shí)際電壓，得到第二直流電壓，采用電壓-功率下垂控制模型，根據(jù)所述第二直流電壓生成針對所述儲(chǔ)能適配器的當(dāng)前參考功率信號，基于所述當(dāng)前參考功率信號生成第二控制信號，以控制所述儲(chǔ)能適配器的輸出狀態(tài)；

判斷所述第二直流電壓是否處于所述儲(chǔ)能適配器的預(yù)設(shè)直流電壓允許區(qū)間內(nèi)，如果處于，則將針對與所述儲(chǔ)能適配器的預(yù)設(shè)參考輸出功率信號作為所述當(dāng)前參考功率信號；

如果所述第二直流電壓不處于所述儲(chǔ)能適配器的預(yù)設(shè)直流電壓允許區(qū)間內(nèi)，則：根據(jù)所述第二直流電壓和直流微電網(wǎng)適配器的預(yù)設(shè)參考直流電壓信號生成第三電壓偏差信號，利用PID控制器根據(jù)所述第三電壓偏差信號生成輸出功率偏差信號，根據(jù)所述輸出功率偏差信號對所述儲(chǔ)能適配器的預(yù)設(shè)參考輸出功率信號進(jìn)行更新，得到所述當(dāng)前參考功率信號；

在所述步驟三中的電壓-功率下垂控制模型中，存在：

其中，P′_ref表示當(dāng)前參考功率信號，K、K_i和K_d分別表示PID控制器的比例系數(shù)、積分系數(shù)和微分系數(shù)，U′_dc表示第二直流電壓，U′_dcref表示儲(chǔ)能適配器的預(yù)設(shè)參考直流電壓，P_ref表示儲(chǔ)能適配器的預(yù)設(shè)參考輸出功率，U₁和U₂分別表示儲(chǔ)能適配器的預(yù)設(shè)直流電壓允許區(qū)間的最小值和最大值；

通過基于死區(qū)控制的電壓-功率下垂控制模型利用儲(chǔ)能裝置進(jìn)行二次調(diào)壓，從而實(shí)現(xiàn)交直流配電系統(tǒng)電壓的有序分層穩(wěn)定控制，有效改善了交直流配電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)及穩(wěn)態(tài)性能。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，采用電壓-電流下垂控制模型生成當(dāng)前參考電流信號的步驟包括：

判斷所述第一直流電流是否處于預(yù)設(shè)換流器輸出電流允許區(qū)間內(nèi)，如果處于，則根據(jù)所述第一直流電壓和第一預(yù)設(shè)參考電壓信號生成第一電壓偏差信號；

對所述第一電壓偏差信號進(jìn)行比例變換，得到第二電壓偏差信號；

根據(jù)所述第二電壓偏差信號對針對所述換流器的預(yù)設(shè)參考流信號進(jìn)行更新，得到所述當(dāng)前參考電流信號。

3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，

如果所述第一直流電流大于或等于所述預(yù)設(shè)換流器輸出電流允許區(qū)間的最大值，則將所述預(yù)設(shè)換流器輸出電流允許區(qū)間的最大值作為所述當(dāng)前參考電流信號；

如果所述第一直流電流小于或等于所述預(yù)設(shè)換流器輸出電流區(qū)間的最小值，則將所述預(yù)設(shè)換流器輸出電流允許區(qū)間的最小值作為所述當(dāng)前參考電流信號。

4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，在所述電壓-電流下垂控制模型中，存在：

其中，I′_dcref表示當(dāng)前參考電流信號，I_dcmax和I_dcmin分別表示預(yù)設(shè)換流器輸出電流允許區(qū)間的最大值和最小值，I_dcref表示換流器的預(yù)設(shè)參考流信號，k表示比例控制器的比例系數(shù)，U_dc表示第一直流電壓，I_dc表示第一直流電流，U_dcref表示第一預(yù)設(shè)參考電壓信號。

5.如權(quán)利要求1～4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述第二控制信號包括針對所述儲(chǔ)能適配器的占空比信號，在所述步驟三中，采用電壓外環(huán)-電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制邏輯，根據(jù)所述當(dāng)前參考功率信號生成針對所述儲(chǔ)能適配器的占空比信號。