[发明专利]一种N源直流馈补微电网控制方法

说明书

本发明属于油田分布式配电调控技术领域，尤其涉及一种N源直流馈补微电网结构及控制方法。该N源直流馈补微电网结构及控制方法可充分发挥油田微电网对多种微源的利用效率，控制过程简便灵活，成本低廉，可靠性高，满足港/建/油/矿区对微电网高效经济、节能降耗、稳定可靠的供电需求。一种N源直流馈补微电网结构，包括有：N路微源、N源直流馈补调控单元、直流微电网公共母线以及若干负载；其中，N路微源用于输出同一电压等级的可调直流电压u₁，u₂，u₃……u_N‑1，u_N；N源直流馈补调控单元用于将多个微源输出的可调直流电压转换为受控准电流源，馈入直流微电网公共母线中。

技术领域

本发明属于油田分布式配电调控技术领域，尤其涉及一种N源直流馈补微电网控制方法。

背景技术

随着世界各国对新能源开发技术利用的高度重视，有关分布式发电及微电网技术发展非常迅猛。其中直流微电网尤其适合于油井矿区等供电场合，可以充分发挥直流输电的多方面优势，例如：输电容量大；输送距离远；不存在无功电流和磁感应损耗，线路损耗小压降低；直流源并网结构简单、控制易行；输送功率的大小和方向可以快速控制和调节；直流输电可以充分利用线路走廊资源。目前油田大多通过直流微电网公共母线(DMGB，Direct-current Micro-grid Bus)将上述各电源(例如：变频器，风电机组，光伏发电，开关磁阻电动机，直流无刷电机等等)、负荷装置贯串连接在一起，从而保证各微源、各负荷既有运行的独立性，又可以通过网络化监控实现相互之间的协调控制。

具体地，油田分布式直流微电网上的微源可来自多种形式，例如：风力、光伏、海洋等各种可再生能源发电、燃油或煤层气发电、燃气轮机发电等，或取自蓄电池、超级电容器、工频电网等新能源或传统电源。然而发明人进一步研究后发现，多种形态的微源在并入直流微电网的过程中，由于各类微源的特征差异较大，尤其是像风、光等可再生能源其发电功率波动性、随机性很强；加之DMGB上还可能加载有多种负荷，比如港/建/油/矿等区各种馈能性负荷会向DMGB回馈能量或对微网产生冲激，这都会导致DMGB电压波动不稳。因此，亟待本领域技术人员提供一种可针对多个微源设计的组网结构及相应的协调控制方法，从而确保组网结构下各结构单元之间的协调控制，最终实现DMGB电压稳定和互补运行，使油田微电网整体符合充分利用可再生能源及经济性最优化原则。

发明内容

本发明提供了一种N源直流馈补微电网控制方法，该N源直流馈补微电网控制方法可以充分发挥油田微电网对多种微源的利用效率，控制过程简便灵活，成本低廉，可靠性高，可满足港/建/油/矿区等对微电网高效经济、节能降耗、稳定可靠的供电需求。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种N源直流馈补微电网结构的控制方法，该控制方法依托于如下N源直流馈补微电网结构，该N源直流馈补微电网结构包括有：N路微源、N源直流馈补调控单元、直流微电网公共母线以及若干负载；其中，N路微源用于输出同一电压等级的可调直流电压u₁，u₂，u₃……u_N-1，u_N；N源直流馈补调控单元用于将多个微源输出的可调直流电压转换为受控准电流源，馈入直流微电网公共母线中；

当微源为工频电网时，微源输出端位置处还配置有第一转换电路以及第一控制电路；第一转换电路由PWM可逆整流器、第一准电流源转换滤波电感构成，第一控制电路由第一DSP处理器、第一输入电压电流检测单元、第一IGBT驱动隔离保护单元、第一输出电压电流检测单元构成，第一输入电压电流检测单元、第一IGBT驱动隔离保护单元、第一输出电压电流检测单元均与第一DSP处理器相连接；