[發(fā)明專利]一種用于多電壓等級(jí)直流配網(wǎng)雙向電壓支撐的分散式控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110371142.9
• 申請(qǐng)日: 2021-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113097990B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于淼;趙競(jìng)涵;陸玲霞;包哲靜;韋巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J1/10
• 分類號(hào): H02J1/10;H02J1/14
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

1.一種多電壓等級(jí)直流配網(wǎng)拓?fù)涞碾p向電壓支撐分散式控制方法，其特征在于，所述多電壓等級(jí)直流配網(wǎng)拓?fù)浒≒CC連接點(diǎn)和N個(gè)多電壓等級(jí)的直流配電子網(wǎng)，其中：

所述PCC連接點(diǎn)，用于多電壓等級(jí)直流配網(wǎng)在并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，通過(guò)直流變壓器與中壓配電網(wǎng)或更高電壓等級(jí)輸電網(wǎng)相連；

所述N個(gè)多電壓等級(jí)的直流配電子網(wǎng)，每個(gè)直流配電子網(wǎng)均包括直流母線，分布式發(fā)電單元，儲(chǔ)能與直流負(fù)載，每個(gè)配電子網(wǎng)直流母線電壓靈活設(shè)置形成多電壓等級(jí)，不同配電子網(wǎng)直流母線通過(guò)直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器相連，分布式發(fā)電單元與直流負(fù)載通過(guò)電力電子變換裝置連接至所在配電子網(wǎng)直流母線，儲(chǔ)能通過(guò)儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器與所在配電子網(wǎng)直流母線交換功率；

所述雙向電壓支撐分散式控制方法包括直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器和儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器控制，其中：

每個(gè)直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器控制方法如下：

采集每個(gè)直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器所連接兩條直流母線的電壓v_bus,i與v_bus,i+1，分別除以對(duì)應(yīng)直流母線額定電壓V_bus,i與V_bus,i+1，進(jìn)行歸一化得到和其中，下標(biāo)i表示序號(hào)，第i個(gè)直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器連接第i條直流母線與第i+1條直流母線，i＝1,2,…,N-1；

將兩條直流母線歸一化后的電壓值作平方差，差值輸入直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器的控制單元，經(jīng)控制環(huán)節(jié)比例-積分控制器作用，得到直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器的電壓參考指令并經(jīng)PWM調(diào)制獲得直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器開(kāi)關(guān)管控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制相連母線電壓穩(wěn)定在額定值附近，控制表示為：

其中K_p,i、K_i,i分別為第i個(gè)直流配電子網(wǎng)間雙向DC/DC變換器的比例-積分控制器的比例與積分系數(shù)，G_PWM(s)為變換器PWM調(diào)制的傳遞函數(shù)；d_i為控制單元計(jì)算輸出的開(kāi)關(guān)管控制驅(qū)動(dòng)信號(hào)，即占空比信號(hào)；

所述儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器采用下垂控制方法進(jìn)行控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向電壓支撐分散式控制方法，其特征在于，所述儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器控制方法具體如下：

獲取每個(gè)配電子網(wǎng)的直流母線電壓v_bus,i，i＝1,2,…,N，及對(duì)應(yīng)的儲(chǔ)能雙向DC/DC換變換器的輸出電流i_es,i，計(jì)算實(shí)際儲(chǔ)能輸出功率，再與對(duì)應(yīng)額定儲(chǔ)能輸出功率P_es,i作差，所得差值乘以儲(chǔ)能下垂控制的下垂系數(shù)r_es,i，乘積與所在配電子網(wǎng)的直流母線額定電壓的平方作差，得到儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器雙環(huán)控制中電壓控制環(huán)路參考指令參考指令生成公式為：

將獲得的參考指令輸入儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器的雙環(huán)控制器，與測(cè)量所得的直流母線電壓平方作差，經(jīng)雙環(huán)控制中電壓控制環(huán)路的比例、積分作用得到電流參考值參考值計(jì)算表達(dá)式為：

其中k_evp,i為第i個(gè)儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器的電壓控制環(huán)路比例控制系數(shù)，k_evi,i為第i個(gè)儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器的電壓控制環(huán)路積分控制系數(shù)；

將得到的電流參考值輸入至儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器的雙環(huán)控制電流控制環(huán)路，與實(shí)際輸出電流值i_es,i作差，差值經(jīng)比例作用得到電壓參考指令控制表達(dá)式為：

其中k_eip,i為第i個(gè)儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器的電流控制環(huán)路比例控制器的比例控制系數(shù)；參考指令經(jīng)PWM調(diào)制作為儲(chǔ)能雙向DC/DC變換器的開(kāi)關(guān)管開(kāi)斷控制信號(hào)，控制儲(chǔ)能系統(tǒng)以定電壓模式運(yùn)行，作為主電源支撐所在配電子網(wǎng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙向電壓支撐分散式控制方法，其特征在于，所述分布式電源采用定功率控制運(yùn)行。