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      直流電源微電網在改進型下垂控制方面的解決方法

      更新時間  2020-10-20 來源: 閱讀 80

      微網下垂控制是解決直流電源負荷分配問題的一種基本方法。采用等下垂系數U-I法進行下垂控制,是目前常用的一種方法。盡管這種方法可靠且經濟,但是由于微源對負載的阻抗不同,無法合理地分配負載的輸出功率。
      解決改進型直流電源微網下垂控制的方法
      為此,本文提出了一種改進的基于電壓偏移補償控制和電流分布補償控制的垂向控制方法。利用直流變換器的輸出電壓和平均電流,對直流變換器的輸出電壓和電流進行校正。本文針對線路阻抗不一致和負荷波動頻繁的情況,對控制方法進行了仿真,結果表明了控制策略的有效性。
      近幾年來,隨著不可再生能源的逐漸減少和環境污染的加劇,以光伏、風電為代表的新能源發電模式有助于節能減排,實現可持續發展。
      根據其母線的電壓特性,微網可分為交流微網、直流微網和交直流混合微網。直流電力微電網與交流微電網相比,不存在諧波抑制和無功優化分配問題,直流電力微電網可采用分布式直流發電系統(光伏發電、燃料電池等)。更高效、可靠的直流電源負載..
      微網直流電源系統中,每一個分布式電源和負荷都必須通過DC-DC變換器與各電壓等級的直流電源母線相連。對直流微網而言,合理分配負載功率,穩定直流母線電壓,是衡量系統供電質量的重要依據。并聯直流變換器的控制策略對直流微網的穩定運行具有重要意義,它在穩定直流電源母線電壓的同時,又能保證負荷功率的精確分配。
      上部中央控制器為每臺DC轉換器發出輸出指令值,并通過通訊線送至下部DC控制器,使控制器能實時調節每臺DC轉換器的輸出。集控微網系統的穩定性依賴于模塊間的通訊連接。
      集散式控制系統各單元具有獨立的局部控制器。每一個單元控制器都可以根據局部信息完成各自的控制目標,而不需要依靠通信技術進行分配和調節。該方法更適合于小容量直流微電網。作為典型的分布式控制策略,下垂控制因其結構簡單而成為研究的熱點。常規電壓跌落控制中,當垂系值較小時,母線電壓偏差較小,但電流分布精度較低,導致配電網誤差較大,反之亦然,傳統的垂系值控制存在著電壓偏差與電流分布精度的矛盾。
      針對這兩個問題,提出了動態虛擬電阻改進控制方法。該改進的下垂控制采用模糊算法調節下垂曲線,其中下垂系數根據各單元輸出功率的不同而調整,并利用模糊控制得到母線電壓參考值。本發明可實現母線電壓調整及配電網調整。
      分析了傳統下垂控制策略的不足之處,得到了可變的下垂系數,提出了電壓偏移補償控制和電流分布補償控制兩種控制方法,以達到較好的均流效果和較小的控制量電壓降。仿真結果驗證了所提方法的可行性和可靠性。

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