[发明专利]基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法及系统，方法包括以下步骤：S1，设定储能系统母线电压参考值，并检测母线电压数值与双向DC/DC变换器输出电流；S2，计算功率发生波动时的母线电压变化率和母线电压偏差率；S3，根据母线电压变化率与母线电压偏差率计算系统运行状态实时的转动惯量J与阻尼系数D；S4，根据转动惯量J与阻尼系数D计算直流发电机的实际角速度；S5，根据直流发电机的实际角速度计算电枢电流；S6，根据电枢电流和双向DC/DC变换器输出电流对双向DC/DC变换器进行PWM控制。本发明不仅能够抑制母线电压波动，而且提高了母线电压恢复速度。

技术领域

本发明涉及一种基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法及系统，属于直流微网DC/DC变换器控制技术领域。

背景技术

为了解决直流微网惯性低的问题，提出了虚拟直流发电机控制方法。目前对于虚拟直流发电机控制方法的研究多应用恒定的惯量阻尼参数，未能体现出虚拟参数灵活可调的优点。虽然在实际直流发电机中通常采用恒定的惯量阻尼参数，但在研究新的控制方法时可以根据系统运行情况对虚拟参数进行调整，从而获得比恒定参数更好的动态性能。

目前已有的J/D(惯量与阻尼参数)自适应虚拟直流发电机控制方法通过引入母线电压变化率对惯量参数进行实时调整，并通过设定阈值改变阻尼参数的大小。

但是现有J/D自适应虚拟直流发电机控制方法并未考虑母线电压偏差增大对提高系统惯性的需求，且未能很好的利用阻尼提高母线电压的恢复速度。

发明内容

针对以上方法存在的不足，本发明提出了一种基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法及系统，其能够抑制母线电压波动，提高母线电压恢复速度。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

一方面，本发明实施例提供的一种基于JD自适应的虚拟直流发电机控制方法，包括以下步骤：

S1，设定储能系统母线电压参考值U_ref，并检测母线电压数值与双向DC/DC变换器输出电流I_dc；

S2，计算功率发生波动时的母线电压变化率和母线电压偏差率；

S3，根据母线电压变化率与母线电压偏差率计算系统运行状态实时的转动惯量J与阻尼系数D；

S4，根据转动惯量J与阻尼系数D计算直流发电机的实际角速度；

S5，根据直流发电机的实际角速度计算电枢电流；

S6，根据电枢电流和双向DC/DC变换器输出电流对双向DC/DC变换器进行PWM控制。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述母线电压变化率为所述母线电压偏差率为其中，U_ref为直流微网的母线电压参考值，U_bus为母线电压数值。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述转动惯量J与阻尼系数D的计算公式分别为：

式中，J₀为稳态时转动惯量的取值；a为惯量调节系数；b为电压调节系数；D'为自适应阻尼系数；D₀为稳态时阻尼系数的取值；Δd为阻尼变化时的变化量；U_max与U_min分别为改变阻尼系数D取值时母线电压的上下限阈值。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述直流发电机的实际角速度ω的计算公式为：