[发明专利]一种具有多级母线电压补偿直流微网改进型多斜率下垂控制方法

权利要求书

1.一种具有多级母线电压补偿直流微网改进型多斜率下垂控制方法，其特征在于：直流微网控制系统中各微源变换器根据负荷量的轻重不同，对负荷电流进行分区控制，分别按照轻载区、额定负荷区和重载区配置相应的下垂系数，以此提高系统均流性能；且在不同区间加入母线电压补偿控制提高系统参考电压，以此改善母线电压偏差；其步骤为：

步骤一、根据直流母线电压偏差的约束条件，选定初始下垂系数R_d，然后对直流微网系统中负荷的区间进行分区，设定负荷的分段电流I_seti；根据直流微网系统中母线电压偏差ΔV_bus的要求，求出系统的母线电压V_bus，再求解得出分段系数k_i的取值；

步骤二、确定步骤一所述取值后，根据采样所得电流值，进行条件判断，选择对应负荷区的改进的下垂控制算法；

步骤三、将VC-iMSDC控制器输出斜率调节信号与微源变换器的电压反馈信号相加，VC-iMSDC控制器输出的参考电压补偿信号和参考电压相加，信号相互作用送入TYPEШ补偿控制器，经过PWM调节器和驱动器改变开关管状态，实现系统的VC-iMSDC控制。

2.根据权利要求1所述的一种具有多级母线电压补偿直流微网改进型多斜率下垂控制方法，其特征在于：步骤一根据直流母线电压偏差的约束条件，选定初始下垂系数R_d，下垂系数的取值需要满足：

R_dji_oj≤ΔV_max

式中：i_oj为第j个微源变换器的输出电流，R_dj为下垂系数，ΔV_max为允许的最大母线电压偏差。

3.根据权利要求2所述的一种具有多级母线电压补偿直流微网改进型多斜率下垂控制方法，其特征在于：步骤一中额定负荷区分段电流设定点I_set1根据母线电压偏差选择，I_set1为ΔV_max/R_d，ΔV_max为允许的最大母线电压偏差，重载区的分段电流设定点I_set2取为I_set1的倍数关系。

4.根据权利要求2所述的一种具有多级母线电压补偿直流微网改进型多斜率下垂控制方法，其特征在于：步骤一中根据直流微网系统中母线电压偏差ΔV_bus的要求，求出系统的母线电压：

V_bus＝V_ref(1-ΔV_bus/V_ref)

式中，V_bus为母线电压；V_ref为系统参考电压；

当采用改进的下垂控制策略时，系统的直流母线电压计算公式为：

式中，R_cj为下垂系数和线路电阻之和，j＝1、2；R为负载电阻；k_i为分段系数，i＝1、2；

ΔV_ref表示为参考电压补偿信号，其取值为：

式中，i在额定负荷区取值为1，重载区取值为2；

通过上式求解得出分段系数k_i的取值为：

5.根据权利要求4所述的一种具有多级母线电压补偿直流微网改进型多斜率下垂控制方法，其特征在于：各微源变换器的改进的下垂控制控制器参数V_ref、ΔV_ref、R_d、I_set1、I_set2、k₁、k₂设置相同。

6.根据权利要求5所述的一种具有多级母线电压补偿直流微网改进型多斜率下垂控制方法，其特征在于：步骤二中轻载区要求母线电压偏差满足1％以内；额定负荷区要求母线电压偏差5％以内，均流误差10％以内；重载区要求均流误差5％以内，母线电压偏差5％以内。

7.根据权利要求6所述的一种具有多级母线电压补偿直流微网改进型多斜率下垂控制方法，其特征在于：步骤二中轻载区控制方程设计为：

V_bus＝V_ref-i_oj(R_dj+R_lj)

额定负荷区控制方程调整为：

V_bus＝V_ref-i_oj(R_dj+R_lj)-k₁(i_oj-I_set1)+ΔV_ref

重载区控制方程调整为：

V_bus＝V_ref-i_oj(R_dj+R_lj)-k₂(i_oj-I_set2)+ΔV_ref

控制方程中：下标j表示为第j个微源变换器；V_bus为母线电压；V_ref为系统参考电压；ΔV_ref为参考电压补偿信号；i_oj为第j个微源变换器的输出电流；R_dj为下垂系数；R_lj为线路电阻；I_set1为额定负荷区分段电流设定点；I_set2为重载区的分段电流设定点；k₁为额定负荷区分段系数；k₂为重载区分段系数。