[發明專利]一種改進的直流系統下垂控制方法、裝置及存儲介質

在審

• 申請號: 202011208008.9
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112491028A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 龐先標;陳仁釗;李二勇;劉曙光;張悅
• 申請（專利權）人: 中興能源有限公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 徐靜

本發明提供一種改進的直流系統下垂控制方法、裝置及存儲介質，所述直流系統下垂控制方法為采用移動下垂曲線法和動態調整下垂系數法的混合下垂調整法；所述移動下垂曲線法為根據檢測到的直流母線電壓與期望值比較結果，或需要某單元變換器增加或減少功率輸出時，向上或向下平移下垂曲線；所述動態調整下垂系數法為通過動態調整下垂系數對每個單元變換器進行功率分配。本發明的直流系統下垂控制方法，通過移動下垂曲線法結合動態調整下垂系數法的混合調整法可以在直流母線電壓偏差的基礎上，均衡的分配每個單元變換器的功率輸出。

技術領域

本發明涉及微電網領域，具體而言，涉及一種改進的直流系統下垂控制方法，用于直流微電網系統的電壓穩定控制。

背景技術

為應對分布式能源發電靈活的特性，以及解決其可靠接入的問題，微電網作為解決方案被提出微電網通過多種能源的協同互補、負荷的有效管理和儲能設備的支撐等方式，可以平抑系統中的功率波動，減輕分布式能源和負荷隨機變化對電網穩定性帶來的沖擊。在電力系統中引入微電網的結構，使得分布式能源發電可以得到有效的利用，因此微電網成為解決能源問題的重要途徑。微電網主要分為兩類，即交流微電網和直流微電網。交流微電網可沿用原有的交流電網設備，并且與交流負荷兼容，保護裝置也相對成熟。但目前越來越多的新能源發電方式、儲能裝置和負載等都使用直流電，因此直流微電網越來越受到人們關注。相較于交流微電網，直流微電網可以減少能量變換環節，同時提高系統效率和可靠性，控制復雜度也相對降低。

為了保證直流微電網的穩定運行，就需要綜合考慮微電網中每個單元的運行狀況，制定一套行之有效的能量管理策略，用以滿足不同的系統要求。到目前為止，應用于直流微電網的能量管理策略大致可以分為三類，即集中式控制、分布式控制和分層控制。結合集中式控制、分布式控制和分層控制的特點。由于事實上直流微電網中的每個單元都是并聯在直流母線上的，因此每個功率單元的電流分配問題成為直流微電網能量管理中底層控制的主要問題。已有的電流分配方法主要包括主從控制、平均電流控制和下垂控制。相較于主從控制依賴高速通信技術，下垂控制即使是在無通信的情況下也能達到各單元電流分配的目的，因此更適合于分布式的直流微電網系統。另外，應用下垂控制的直流微電網系統具備更高的可靠性和即插即用性能，更加便于系統的擴容。當然下垂控制并不是沒有局限性的，由于線纜阻抗的存在，傳統的下垂控制就存在電壓偏差和電流分配精度之間的矛盾，即選擇較小的下垂曲線系數，可以減小電壓偏差，但是分流精度就會降低；選擇較大的下垂曲線系數，可以提高分流精度，但是電壓偏差就會增大。因此，傳統下垂控制在追求較小的電壓偏差和較高的分流精度時，存在著固有矛盾。

發明內容

本發明旨在提供一種改進的直流系統下垂控制方法、裝置及存儲介質，以解決傳統下垂控制在追求較小的電壓偏差和較高的分流精度時存在著固有矛盾的問題。

本發明提供的一種改進的直流系統下垂控制方法，所述直流系統下垂控制方法為采用移動下垂曲線法和動態調整下垂系數法的混合下垂調整法；

所述移動下垂曲線法為根據檢測到的直流母線電壓與期望值比較結果，或需要某單元變換器增加或減少功率輸出時，向上或向下平移下垂曲線；

所述動態調整下垂系數法為通過動態調整下垂系數對每個單元變換器進行功率分配。

進一步的，采用所述移動下垂曲線法根據檢測到的直流母線電壓與期望值比較結果向上或向下平移下垂曲線的方法，包括：

當檢測到直流母線電壓低于期望值時，則向上平移下垂曲線；

當檢測到直流母線電壓高于期望值時，則向下平移下垂曲線；

進一步的，采用所述移動下垂曲線法需要某單元變換器增加或減少功率輸出時向上或向下平移下垂曲線的方法，包括：

當需要某單元變換器增加功率輸出時，則向上平移下垂曲線；

當需要某單元變換器減少功率輸出時，則向上平移下垂曲線。