[发明专利]一种用于下垂控制的直流微网线路阻抗检测方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于下垂控制的直流微网线路阻抗检测方法及装置，该方法包括以下步骤：S1：设置若干组扰动电压信号，并将扰动电压信号作为垂控制器的基准电压；S2：测量得到DC‑DC变换器输出的输出电压和输出电流；S3：根据电压电流关系等式和步骤S2测量得到的多组输出电压和输出电流，得到每个分布式储能单元至直流母线间的线路阻抗；步骤S3获得的线路阻抗负向补偿至对应下垂控制器的下垂电阻中。与现有技术相比，本发明在传统下垂控制基础上，无需添加任何额外测量装置，实现线路阻抗的准确测量，进而对下垂系数进行修正，降低线路阻抗对下垂控制的影响，保证负荷分配的合理性，同时提高母线电压质量，提高系统的稳定性。

技术领域

本发明涉及分布式发电技术领域，尤其是涉及一种用于下垂控制的直流微网线路阻抗检测方法及装置。

背景技术

随着新能源的发展，大规模光伏风机接入电网已成必然趋势，但由此对传统电力系统造成的影响不可忽视，微电网作为一种高效协调控制分布式电源的形式，可有效降低分布式电源对电力系统的影响。微电网根据母线电压不同可分为交流微电网和直流微电网。相对于交流微电网，直流微电网具有高效，经济，简单的特点，因此受到了广泛关注。

微电网包含网、源、荷、储四部分，主要控制目标在于共同协调运行，维持母线电压稳定，即维持系统内功率平衡。其中分布式电源通过电力电子变换器并行联接到直流母线，因此如何实现分布式电源间负荷合理分配是微电网控制的关键所在。传统负荷分配方法包括集中式和分布式两种。其中，集中式通过互连线将各单元信息上传至中央控制器，由中央控制器分析处理后下达控制命令到各单元，实现各并联单元的统一控制；分布式只需采用本地信息即可实现负荷的自主分配，因此更容易实现扩容，其中下垂控制是一种广泛采用的方法。

但下垂控制中，负荷分配和电压控制往往不能兼顾，而且，现有控制方法大都忽略了线路阻抗带来的影响，但在实际系统中，线路阻抗并非完全可以忽略，系统中线路阻抗的存在不但会影响负荷分配，还会影响母线电压质量，现有解决方法多采用低速通信线或稀疏通信线交换各单元间的信息，进而实现准确的负荷分配。

1.直流微网中，采用下垂控制时负荷分配和电压质量受线路阻抗影响较大。

2.采用集中式控制，对中央控制器要求较高，若中央控制器出现问题，系统内所有单元均不能正常工作，因此系统的可靠性较差。

3.无论是集中控制中采用高速通信线，还是改进下垂控制中采用的低速通信线，通信线的加入会增加系统成本，同时不利于系统扩容。

鉴于以上原因，只有完全杜绝通信线的使用，才能真正意义上的实现分布式电源的即插即用，真正意义上实现N+1冗余备份功能，提高系统的可靠性。

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用于下垂控制的直流微网线路阻抗检测方法及装置，在传统下垂控制基础上，无需添加任何额外测量装置，实现线路阻抗的准确测量，进而对下垂系数进行修正，降低线路阻抗对下垂控制的影响，保证负荷分配的合理性，同时提高母线电压质量，提高系统的稳定性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于下垂控制的直流微网线路阻抗检测方法，直流微网中若干个分布式储能单元经DC-DC变换器连接至直流母线，所述DC-DC变换器采用下垂控制器控制，该方法包括以下步骤：

S1：设置若干组扰动电压信号，并将若干组扰动电压信号依次加入到分布式储能单元输出的基准电压中；

S2：测量得到每组扰动电压信号对应的分布式储能单元经DC-DC变换器输出的输出电压V_o和输出电流i_o；

S3：根据电压电流关系等式和步骤S2测量得到的多组输出电压和输出电流，得到每个分布式储能单元至直流母线间的线路阻抗r，所述电压电流关系等式满足以下公式：