[發明專利]一種分布式直流供電異系統協同均流控制方法

有效

• 申請號: 202111108221.7
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113809734B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發明（設計）人: 劉曉東;石文龍;劉宿城;方煒
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: H02J1/10
• 分類號: H02J1/10
• 代理公司: 安徽順超知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 34120
• 代理人: 賀湘君

本發明公開了直流供電異系統均流控制技術領域的一種分布式直流供電異系統協同均流控制方法，包括構建分布式直流供電系統的協同均流控制電路，利用母線電壓與參考電壓的偏差值使系統母線電壓恢復正常，并且基于分布式通信中電流一致性算法，將霍爾傳感器采集原始模塊輸出電流與一致性算法收斂電流值進行數據處理，形成系統的輸出電流值；最終通過對均流精度誤差的反饋校正，不斷地調整輸出電流值，改善異系統整體的均流性能，確保整個系統穩定運行；本發明采用一種算法應用于沒有通信鏈接的供電異系統，自適應調節輸出電流實現協同均流工作，避免破壞了現有的變換器結構。

技術領域

本發明涉及直流供電異系統均流控制技術領域，具體涉及一種分布式直流供電異系統協同均流控制方法。

背景技術

隨著電力電子技術的迅猛發展，分布式直流供電系統也在不同領域廣泛應用。直流分布式供電相對于傳統的集中式供電而言，可以通過模塊化設計組成N+m冗余供電系統，通過改變并聯模塊數量來應對不同功率的負載，提高系統的可靠性和容錯能力，已經成為大功率直流供電系統的一種重要運行方式。

然而，由于直流供電異系統之間雖輸入、輸出等指標規格上保持一致，但是它們很難在均流控制方式與通信協議上也保持一致。因此供電系統直接并聯將導致輸出電流不平衡，承受更大的負載電流和熱應力的供電系統可能會縮短電源使用壽命，嚴重威脅系統的安全穩定運行。隨著對直流供電系統研究逐漸深入，有學者提出了分布式協同控制，對多供電系統間協同工作有一定的借鑒價值。如《Team-Oriented Load Sharing in ParallelDC–DC Converters》，基于一致性算法的分布式負載分配方法，變換器通過交換相鄰的電流信息，動態地估計所有變換器測量電壓的平均值，實現電壓調節以及負載電流按比例分配。雖然分布式協同控制方法得到廣泛應用，但是針對的是同一系統內，而對供電異系統間的協同工作與負載均衡研究較少。

為此，針對沒有通信鏈接的供電異系統，自適應調節輸出電流實現協同均流工作，本發明提出一種分布式直流供電異系統協同均流的控制方法，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種分布式直流供電異系統協同均流控制方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種分布式直流供電異系統協同均流控制方法，包括以下步驟：

S1：構建分布式直流供電異系統的協同均流控制電路，包括DC-DC變換電路、輸出電流及輸出電壓采樣電路、A/D轉換電路和數字控制器；

S2：直流供電新系統各電源模塊通過給定初始電流值Iinit為系統提供功率，將采樣母線電壓值與參考電壓做比較，經PI控制器加入電流環路中，保證并入新系統后母線電壓恢復到額定值；

S3：基于離散一致性算法求得輸出電流收斂值I*，在無法與原系統通信的情況下，采用霍爾傳感器采集原系統某一電源模塊的輸出電流Iori，將其通過引入均流環得到平均電流值；

S4：平均電流值通過信號保持器，替代原有的電流初值，再經過均流精度誤差校正，作為新系統的輸出電流參考值；

S5：輸出電流參考值與采樣輸出電流做比較，經過PI控制器與載波比較后產生PWM信號，驅動DC-DC變換電路的開關功率器件，實現異系統協同均流控制。

進一步的，上述分布式直流供電異系統協同均流控制方法中，在上述S1中，DC-DC變換電路一端連接供電系統電源模塊，另一端通過線路連接到直流母線上。

進一步的，上述分布式直流供電異系統協同均流控制方法中，在上述S3中，構造電流收斂值和平均電流值，設計流程如下：