[发明专利]基于线损优化的直流微网二次调节控制方法

说明书

技术领域

本发明属于配电网技术与电力电子技术交叉领域，尤其涉及一种基于线损优化的直流微网二次调节控制方法。

背景技术

与传统配电网系统单一电源、树状结构的形式不同，直流微电网中存在多个直流电压源。这使得在配电网中通过控制潮流实现线路损耗优化成为可能。直流微电网系统近年来才逐步兴起，目前针对其线路损耗进行优化控制的方法还不多见。在交流微网中，部分研究通过测量线路阻抗和传输功率进行逐步迭代实现线损优化，但此方法过高依赖于传感器精度，在实际中很难实现，甚至适得其反。

对于直流微网电源运行控制，目前普遍采用分布式下垂控制方法。一些研究在各电源底层运行下垂控制方法的基础上提出采用低频通信系统对变换器的下垂参数进行二次调节。一些研究提出通过二次调节稳定母线电压，抵消下垂控制带来的母线电压波动，但并未考虑线路阻抗问题；一些研究在考虑线路阻抗的基础上提出各电源均流的控制方法，但此方法对线路损耗没有优化作用，甚至会提高线路损耗。

常规的下垂控制如式(1)所示：

U^*＝U₀-Ik  (1)

下垂控制可看做系统在通过电力电子变换器对各电源输出的电压做闭环有差调节。其输出的电压-电流特性是一条斜向下的直线，类似于在电源输出端串入一个大小为k的虚拟电阻。这样做可以实现多个直流电压源的共母线运行，避免回流，实现均流。但此方法会引起直流母线电压的浮动，无法对各电源的输出电压进行精确控制，因此也无法实现潮流控制与线路损耗优化。为实现潮流控制，进而实现直流微网的线损优化，须在微网中各变换器之间引入低频通信系统和上层控制中心。通过运行信息的分享实现对各端口输出电压的二次调节控制其出力，从而控制整个微网的潮流。但即使引入二次调节，如何控制潮流可以实现系统线损最小目前仍没有相关成果。目前二次调节的主要目的是稳定母线电压，抵消下垂控制造成的母线电压偏移，其控制框图如图1a所示。一些研究基于微电网中蓄电池管理的目的提出以各电源均流为目的的二次调节方法，控制框图如图1b所示，具体如式(2)，

δui=Gs(Udc*-uave)δui=Gs(Udc*-uave)δii=Gs(i‾-ii)δii=Gs(i‾-ii)Ui*=U0+δui+δii-iikUi*=U0+δui+δii-iik---(2)]]>