[发明专利]多源直流微电网自适应鲁棒功率协调分配方法

说明书

本发明公开了一种多源直流微电网自适应鲁棒功率协调分配方法，属于直流微电网功率控制领域。该方法首先建立连续光滑非线性等效电阻调节律，然后计算母线电压的稳定调节控制量，再计算接入变换器的功率协调控制量，最后将控制量进行综合，以实现对接入变换器的有效控制。本发明是针对直流微电网存在分布线路阻抗，及其阻值不可测、不精确和易变等实际情况，易导致多分布式电源之间的功率分配无序、线路不均流和母线电压失稳等问题，发明一种新的方法，以缓解母线电压压降过大与负载功率分配不协调等不足，提高直流微电网的供电稳定可靠性。

技术领域

本发明属于多源直流微电网功率分配技术领域，尤其涉及一种多源直流微电网自适应鲁棒功率协调分配方法。

背景技术

随着化石燃料的逐渐枯竭以及环境问题的日益严重，以清洁能源为主的分布式发电技术得到了广泛的应用。微电网将分布式发电系统和负荷一起组织成微电网形式运行，可有效提高分布式电源的利用效率，减轻分布式电源及负荷变化对电网的影响。与交流微网相比，直流微电网具有以下几个优点：1)减少能量转换装置，提高系统效率和可靠性；2)易于控制，只需要控制直流母线电压的稳定就可以实现微电源与负荷功率的平衡；3)不存在频率和功角稳定、无功环流等问题。

在直流微电网中，每个分布式电源通过接入变换器并联在直流母线上，直流微电网控制的基本目标是保证直流母线电压在允许的范围内波动，为负载提可靠的电能供应，同时各分布式电源按照自身额定功率能力分摊负荷总功率。

在传统的功率控制方法中，随着每个分布式电源输出电流的增大，其参考电压按照一个固定的等效电阻系数减小，间接地实现了各分布式电源功率的自动分配。这种方法的缺点在于等效电阻系数固定，不利于系统的扩容，也不利于直流微电网的能量优化管理，并且由于存在线路阻抗，会导致各分布式电源的均流误差。选择较小的等效电阻系数，则电压偏差不大，但是在重载情况下均流效果差；选择较大的等效电阻系数，则均流效果好，但是在轻载情况下母线电压偏差大。这些负荷电流分配无序、不均和电压偏差等问题，会导致母线电压不稳定、局部接入变换器过载、供电可靠性降低甚至故障等问题。

发明内容

本发明是针对直流微电网存在分布线路阻抗，及其阻值不可测、不精确和易变等实际情况，易导致多分布式电源之间的功率分配无序、线路不均流和母线电压失稳等问题，发明一种新的方法，以缓解母线电压压降过大与负载功率分配不协调等不足，提高直流微电网的供电稳定可靠性。

本发明的技术解决方案是：一种多源直流微电网自适应鲁棒功率协调分配方法，其特征在于，包括以下步骤：

(S1)建立连续光滑非线性等效电阻调节律，其步骤如下：

S11：获取直流微电网内第i个接入变换器的最大允许电压偏差ΔU_oi,max，最大输出电流I_oi,max。

S12：以第i个接入变换器的输出电流i_oi为自变量，备选等效电阻R_di为输出量，取正奇数α，α＝1,3,5,…，分别计算出第α阶次的备选等效电阻曲线R_di(α,i_oi)，所述备选等效电阻曲线R_di(α,I_oi)方程式定义为：

式中，R_ap为常数。

S13：在输出电流i_oi的全工作区间范围内，选择各条备选等效电阻曲线R_di(α,i_oi)中，幅值最大的曲线段，形成分段函数R_dbi(i_oi)＝max{R_di(1,i_oi),R_di(3,i_oi),R_di(5,i_oi),…}。