[发明专利]一种能显著改善母线电压偏差的直流微电网分布式自主协调控制方法

说明书

本发明涉及一种能显著改善母线电压偏差的直流微电网分布式自主协调控制方法，具体涉及基于DBS(DC Bus Signaling)协调控制方法的改进型分布式自主协调控制方法。主要是通过将直流母线电压信号采样并传输到本地控制器，再根据提出的等效放大规则将采样电压信号进行放大，并以此作为判断依据来进行协调控制。将电压信号等效放大的目的是减小直流母线电压偏置，防止由于实际电压阈值区间较小而导致模式切换信号重复动作的问题，从而影响系统的正常工作。解决了传统DBS协调控制需要直流母线电压有较大偏置的问题，改善了母线电压偏差，提升了直流微电网的供电可靠性和电能质量，可应用于对电能质量要求较高的直流负载场景。

技术领域

本发明涉及一种能显著改善母线电压偏差的直流微电网分布式自主协调控制方法，提升了直流微电网的供电可靠性和电能质量，具体涉及直流微电网的各终端单元运行模式切换的控制方法。

背景技术

随着科技的发展以及化石燃料的逐渐减少，新能源发电的应用越来越受到人们的欢迎。由于新能源大部分都具有随机性，从而导致这些分布式电源存在不稳定性，所以当这些电源大量接入公共大电网时会对大电网形成冲击。为了解决这些存在的问题，使得可再生能源分布式电源能顺利地接入公共大电网，微电网这一概念被人们提出。而直流微电网分布式发电系统由于其没有频率、相位、无功功率等问题且具备高效率和高可靠性等优点，具有广阔的发展前景。本发明研究的主要问题针对直流微电网的分布式协调控制，其首要控制目标是维持微源和负载两侧的功率平衡以稳定母线电压，确保有较高电能质量。

基于DBS(DC Bus Signaling)的直流微电网协调控制方法，以直流母线电压作为控制信号的管理策略，各个接口变换器在本地终端单元分布式控制母线电压。然而传统的DBS控制策略是当母线电压有一定的偏置时才能触发模式切换，且通常母线电压的偏置较大(通常为额定电压的5％)，虽然可以协调系统中各个单元的运行，但不能起到较好地稳定直流母线电压的目的，即电能质量较差，则会影响整个系统运行的稳定性和可靠性。为了解决基于DBS协调控制系统既能实现各单元接口变换器能自主切换运行模式以到达协调控制直流微电网的目的，提升系统动态响应速度的前提下，同时还能解决系统的稳定性和可靠性不足的问题，以及改善电能质量较差的问题，提出了一种能显著改善母线电压偏差的直流微电网分布式自主协调控制方法。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术中的问题，本发明提出一种能显著改善母线电压偏差的直流微电网分布式自主协调控制方法，通过将直流母线电压信号采样传输到控制器中并进行等效放大然后再根据控制策略进行判断，产生控制信号从而实现对直流微电网系统的协调控制。将电压信号等效放大的目的是减小直流母线电压偏置，防止由于实际电压阈值区间较小而导致模式切换信号重复动作的问题，从而影响系统的正常工作。因此，将等效放大后的母线电压采样信号作为判断依据，等同于扩展了母线电压阈值区间，为系统协调运行提供有效的模式切换信号。解决了传统DBS协调控制需要直流母线电压有较大偏置的问题，改善了母线电压偏差，提升了直流微电网的供电可靠性和电能质量。

技术方案

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种能显著改善母线电压偏差的直流微电网分布式自主协调控制方法，本方法是基于传统DBS协调控制的改进型控制方法，具体如下：

直流微电网系统正常运行时直流母线电压维持在下限为V_min、上限为V_max的区间内，若母线电压超过此范围系统将会采取相应的保护措施。

为了防止由于实际电压阈值区间较小而导致模式切换信号重复动作的问题，从而影响系统的正常工作，将直流母线电压值采样传输到控制器，在控制器中将直流母线电压值V_bus等效放大并与同样等效放大的电压阈值区间进行比较，若直流母线电压V_bus超过等效放大的阈值区间范围，直流微电网系统切换运行模式。