[发明专利]一种基于模糊控制的直流微电网多源动态协调控制方法

说明书

本发明涉及一种基于模糊控制的直流微电网多源动态协调控制方法，所述的直流微电网包括多台并联的BDDC单元，所述的方法采用下垂控制法对各BDDC单元中的换流器进行控制，采用模糊控制器对各BDDC单元的虚拟电阻进行动态调整，从而调整各BDDC单元的输出电流，引入二次电压补偿控制，采用PI控制器对检测到的实际直流母线电压和额定参考电压的差值进行调节，将调节后的补偿量动态叠加到下垂控制的参考电压上。与现有技术相比，本发明能够有效的提高直流微电网内并联分布式电源间的负荷电流分配精度和系统的稳定性，最终实现了直流微电网多源并联系统间的动态协调控制。

技术领域

本发明涉及一种基于模糊控制的直流微电网多源动态协调控制方法，尤其是 涉及一种基于模糊控制的直流微电网多源动态协调控制方法。

背景技术

相比于传统交流微电网，直流微电网具有转换次数少、控制结构简单、不需要 对电压的相位和频率进行跟踪、不需要考虑传输过程中的涡流损耗和无功补偿等优 点，因此系统运行的可控性及可靠性大大提高；随着直流用电负荷的不断增加，直 流微电网的容量需要进一步扩大，以满足直流微电网内部用户的用电需求，因此， 通过并联多分布式电源实现直流微电网内部多源协调控制，共同维持直流母线电压 稳定，成为了直流微电网发展面临的一大挑战。

对于微电网的协调稳定运行，目前，国内外学者提出了多种控制方法，如集中 通信控制、分布式控制，分层控制等，集中控制由于采用通信线，对通信网络实时 性具有严苛的要求,在获得较好的电流负荷分配精度的同时会使系统可靠性变差、 成本增加且灵活度降低，并且其结构并不适用于微源、负载较分散的直流微电网系 统，因此不适用于不同运行条件下负载及环境的变化，近年来，大量的文献集中研 究于微电网的分层控制、分布式控制以及两者的结合。

直流微电网内各分布式电源通过换流器与公共直流母线相连，各分布式电源之间的协调运行最终体现为各换流器之间的协调控制。下垂控制是当前微电网中换流 器并联运行控制的主要方法，当多个换流器并联运行时，由于换流器到公共母线的 线路阻抗存在差异，下垂控制法的稳定性和换流器的功率分配受到影响。“A decentralized controlmethod for a low-voltage DC microgrid[J].IEEE Transactions on EnergyConversion,2014,29(4)”提出利用虚拟阻抗抵消线路阻抗的影响，但是阻抗 预测是在并网状态下完成，因此要求微电网初始不能工作于离网模式。“[10]基 于单脉冲注入的直流微电网线路阻抗检测[J].电工技术学报,2018,11(12)”通过主动 注入单脉冲扰动检测出变流器输出电压电流变化以获得线路电阻信息，进而将其补 偿到下垂系数中消除线路电阻的影响，改善电流负荷分配，但是此方法策略精度在 线路电阻和等效电容较小的情况下误差较大；文献“An enhanced droop control method for accurate load sharing andvoltage improvement of isolated and interconnected DC microgrids[J].IEEETransactions on Sustainable Energy,2016”提出 加入线路阻抗测量装置，便于对下垂控制器进行修正，但需要额外的硬件装置；文 献“一种适用于直流微电网的改进型电流负荷分配控制策略[J].中国电机工程学报, 2016,36(1)”利用V的导数代替下垂控制中V的地位，减少了电压电流间的耦 合影响，改善电流负荷分配精度的同时提高了输出电压质量，但该方法并没有完全 消除线路电阻参数不一致对电流负荷分配的影响。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于模糊控 制的直流微电网多源动态协调控制方法，解决多个储能单元通过变流器并联接于直 流微电网时由于线路电阻参数不一致导致负荷电流分配精度低和电压跌落的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：