[發明專利]一種雙極直流微電網的不平衡電壓控制方法

在審

• 申請號: 202010916643.6
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112039047A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 周念成;楊美輝;王強鋼
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10;H02J3/36
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 周玉玲

1.一種雙極直流微電網的不平衡電壓控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

獲取雙極直流微電網中正極直流母線與負極直流母線上各節點的電氣量數據，包括各節點的母線電壓，所述母線電壓包括正極直流母線電壓與負極直流母線電壓；

二次控制環節：以一致性算法為基礎，以雙極直流微電網中各節點的母線電壓作為輸入，以一次控制參考電壓作為輸出；所述一次控制參考電壓包括正極一次控制參考電壓與負極一次控制參考電壓；一次控制參考電壓是以母線額定參考電壓為基礎，并增加用于使母線電壓滿足期望母線電壓的修正項；所述期望母線電壓是指節點的電壓不平衡度滿足期望電壓不平衡度時的母線電壓；所述期望電壓不平衡度是節點與其相鄰節點在電壓不平衡度上趨于一致時節點的電壓不平衡度；

一次控制環節：采用電壓下垂控制作為一次控制環節，根據二次控制環節輸出的一次控制參考電壓計算直流變換器的開關占空比，從而通過開關占空比控制各分布式直流電源的正、負極輸出電壓來調節各節點的電壓不平衡度。

2.根據權利要求1所述的雙極直流微電網的不平衡電壓控制方法，其特征在于，電壓不平衡度的計算公式如下：

其中，v_hbi為雙極直流微電網中第i個節點的電壓不平衡度，v_pi、v_ni分別表示第i個節點的正、負極母線電壓，下標p、n分別表示正、負極。

3.根據權利要求2所述的雙極直流微電網的不平衡電壓控制方法，其特征在于，構建不平衡度控制器，期望電壓不平衡度按如下公式計算：

其中，v′_hbi為雙極直流微電網中第i個節點的期望電壓不平衡度；j表示第i個節點的相鄰節點中的第j個相鄰節點；a_ij表示第i個節點與其第j個相鄰節點之間的通信權重，j∈{1,...,N}，N表示第i個節點的相鄰節點總數；v_hbi和v_hbj分別為第i和第j個節點的電壓不平衡度。

4.根據權利要求3所述的雙極直流微電網的不平衡電壓控制方法，其特征在于，期望母線電壓按如下公式計算：

其中，v′_pi和v′_ni分別為第i個節點的正極期望母線電壓、負極期望母線電壓。

5.根據權利要求1所述的雙極直流微電網的不平衡電壓控制方法，其特征在于，用于使母線電壓滿足期望母線電壓的修正項，按如下方式計算：

其中，Δv″_pi為用于使正極母線電壓滿足期望正極母線電壓的修正項，Δv″_ni為用于使負極母線電壓滿足期望負極母線電壓的修正項，k_Phbpi、k_Phbni分別表示不平衡度控制器正、負極PI控制的比例系數，k_Ihbpi、k_Ihbni分別表示不平衡度控制器正、負極PI控制的積分系數。

6.根據權利要求1所述的雙極直流微電網的不平衡電壓控制方法，其特征在于，還包括對母線平均電壓進行控制以保證母線電壓能夠穩定運行：在二次控制環節中，以母線額定參考電壓為基礎，增加用于使母線平均電壓滿足母線額定參考電壓的修正項。