[發明專利]一種直流微電網潮流交互控制器及其調控方法

有效

• 申請號: 202111253045.6
• 申請日: 2021-10-27
• 公開（公告）號: CN113991631B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 金濤;劉惟誠;廖皇政;張鐘藝
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;H02M3/335;H02M3/156
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 陳明鑫;蔡學俊

1.一種直流微電網潮流交互控制器，其特征在于，包括兩級變換器，一級變換器為雙有源橋直流變換器，二級變換器為全橋直流變換器，兩級變換器通過串聯的形式聯結；

所述潮流交互控制器，輸入端和輸出端接有用于切換工作模式的真空斷路器，輸入端并聯接入連接線路，輸出端串聯接入連接線路；潮流交互控制器內部包括主電路和電纜，一部分功率流經主電路至輸出端口，另一部分功率通過電纜流經到輸出端口；

所述潮流交互控制器的控制系統，由兩級控制系統組成，一級控制系統控制一級變換器的工作模式，二級控制系統控制二級變換器的工作模式；

所述潮流交互控制器的輸入端和輸出端引出接線端子，連接具有兩個閉合觸點的真空斷路器，實現在不同工作模式下的端口自動切換過程，這一過程由兩級控制系統控制并由真空斷路器實現；一級控制系統實現電壓外環和電流內環的靜態跟蹤，二級控制系統實現功率外環和電壓內環的靜態跟蹤，兩級控制系統均采用雙閉環控制，能夠進一步提升系統的穩定性能和抗擾動性能。

2.根據權利要求1所述的一種直流微電網潮流交互控制器，其特征在于，雙有源橋直流變換器的開關管選用硅MOSFET開關管或碳化硅MOSFET開關管，全橋直流變換器的開關管選用IGBT開關管。

3.根據權利要求1所述的一種直流微電網潮流交互控制器，其特征在于，所述潮流交互控制器，其內部輸入端口接有濾波電感，濾除輸入端雜波；內部輸出端口接有LC型濾波電路，濾除輸出側的高頻雜波。

4.基于權利要求1至3任一所述的一種直流微電網潮流交互控制器的調控方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1、將潮流交互控制器安裝在線路上，測量潮流交互控制器左端線路電阻和右端線路電阻，同時將兩端真空斷路器合到同一工作模態；

步驟S2、獲取潮流交互控制器內部電感和電容參數，根據一級控制系統和二級控制系統的傳遞函數表達式，計算出一級控制系統的電流內環傳遞函數G_i和電壓外環傳遞函數G_vo，以及二級控制系統的電壓內環傳遞函數G_vt和功率外環傳遞函數G_pt；

步驟S3、分別繪制步驟S2的四個閉環傳遞函數的伯德圖，根據參數設計規則以及經典控制系統理論，選取預定頻率下的系統增益和相位裕度，進而確定出一級控制系統的電流內環參數和電壓外環參數，二級控制系統的電壓內環參數和功率外環參數，從而確定控制系統的8個控制參數；

步驟S4、將傳感器采集的電壓和電流信號輸入控制系統，同時分配在不同工作模態下相應變量的取值，注意電流的方向的改變以及電壓取值端口的變化，將控制系統輸出的驅動信號分配給相應開關管；

步驟S5、將線路兩端功率計的差值作為控制系統所需傳輸的功率大小，輸入控制系統作為功率參考值，同時在實際工作過程中，該功率參考值能夠隨系統的變化而發生變化，進行功率參考值的在線更正；

步驟S6、通電測試，觀察控制系統的工作情況，根據線路兩端的功率計判斷控制系統正常工作與否。