[发明专利]一种控制直流微电网母线电压稳定的方法

权利要求书

1.一种控制直流微电网母线电压稳定的方法，其特征在于，包括：

步骤S1，预先根据所述直流微电网母线电压相较于额定电压的波动范围，将所述直流微电网母线电压划分为四个层级，所述四个层级包括第一层级、第二层级、第三层级和第四层级；

步骤S2，根据所述直流微电网的母线电压相较于所述额定电压的实际波动情况，确定所述直流微电网母线电压位于所述四个层级中的哪一个层级；

其中：

当所述直流微电网母线电压大于或等于所述额定电压的95％，小于或等于所述额定电压的105％时，确定所述母线电压位于所述四个层级中的所述第一层级；

当所述直流微电网母线电压大于所述额定电压的105％，小于或等于所述额定电压的108％时，确定所述母线电压位于所述四个层级中的所述第二层级；

当所述直流微电网母线电压小于所述额定电压的95％，大于或等于所述额定电压的92％时，确定所述母线电压位于所述四个层级中的所述第三层级；

当所述直流微电网母线电压小于所述额定电压的92％，大于所述额定电压的108％时，确定所述母线电压位于所述四个层级中的所述第四层级；

步骤S3，根据所确定出的所述母线电压的层级，采用直流微电网系统中与所述层级相对应的分布式电源维持所述母线电压的稳定，所述相对应的分布式电源工作在恒压控制模式，其他的分布式电源工作在功率控制模式；

其中：

当确定出所述母线电压位于所述四个层级中的第一层级时，采用所述直流微电网系统中的储能电池对所述直流微电网母线电压维持稳定；若母线电压在0.98Udcn～1.02Udcn之间范围，则储能单元处于静止不工作状态，允许母线电压Udc在该范围内自由波动；若母线电压超出该范围后，则储能电池通过吸收或输出功率以维持电源荷功率平衡，与储能电池连接的双向DC/DC变换器采用自适应下垂控制；Udcn为母线额定电压；储能电池变换器采用双PI控制，将自适应下垂控制引入变换器的电压外环控制中；

当确定出所述母线电压位于所述四个层级中的第二层级时，采用所述直流微电网系统中的光伏单元对所述直流微电网母线电压维持稳定；若分布式发电输出功率大于负荷需求功率，光伏单元采用双PI控制方式维持母线电压稳定，且母线电压控制环节依据下垂特性计算得到电压外环的参考电压；当分布式发电输出功率小于负荷侧需求功率，光伏单元采用最大功率追踪控制模式控制输出最大功率，母线电压由其他维持；最大功率追踪控制模式控制采用双PI控制，最大功率追踪控制采用增量电导法计算得到电压外环的参考电压；

当确定出所述母线电压位于所述四个层级中的第三层级时，采用所述直流微电网系统中的燃气轮机对所述直流微电网母线电压维持稳定；若电压下降较大时，启用燃气轮机对直流母线电压进行控制，以提高直流微电网的清洁能源利用率；直流微电网中的燃气轮机在恒压和空闲两种模式之间切换，燃气轮机采用双PI控制，电压外环的参考电压Uref取值为0.94Udcn；

当确定出所述母线电压位于所述四个层级中的第四层级时，采用所述直流微电网系统外接的交流电网对所述直流微电网母线电压维持稳定；配电网通过AC/DC变换器接入直流母线上，此时直流微电网系统功率波动范围很大，网测变换器则启用维持直流母线电压恒定；AC/DC变换器采用双闭环解耦控制，其中外环为电压控制和无功功率控制，内环为电流环控制；根据直流母线电压所在的控制层确定直流母线电压的参考值；当直流母线电压Udc1.08Udcn时，设定母线电压参考值为1.09Udcn；当直流母线电压Udc0.92Udcn时，设定直流母线参考电压为0.91Udcn；无功功率参考值Qref由AC/DC变换器输出无功功率的控制目标获得。