[发明专利]一种分布式直流供电异系统协同均流控制方法

说明书

本发明公开了直流供电异系统均流控制技术领域的一种分布式直流供电异系统协同均流控制方法，包括构建分布式直流供电系统的协同均流控制电路，利用母线电压与参考电压的偏差值使系统母线电压恢复正常，并且基于分布式通信中电流一致性算法，将霍尔传感器采集原始模块输出电流与一致性算法收敛电流值进行数据处理，形成系统的输出电流值；最终通过对均流精度误差的反馈校正，不断地调整输出电流值，改善异系统整体的均流性能，确保整个系统稳定运行；本发明采用一种算法应用于没有通信链接的供电异系统，自适应调节输出电流实现协同均流工作，避免破坏了现有的变换器结构。

技术领域

本发明涉及直流供电异系统均流控制技术领域，具体涉及一种分布式直流供电异系统协同均流控制方法。

背景技术

随着电力电子技术的迅猛发展，分布式直流供电系统也在不同领域广泛应用。直流分布式供电相对于传统的集中式供电而言，可以通过模块化设计组成N+m冗余供电系统，通过改变并联模块数量来应对不同功率的负载，提高系统的可靠性和容错能力，已经成为大功率直流供电系统的一种重要运行方式。

然而，由于直流供电异系统之间虽输入、输出等指标规格上保持一致，但是它们很难在均流控制方式与通信协议上也保持一致。因此供电系统直接并联将导致输出电流不平衡，承受更大的负载电流和热应力的供电系统可能会缩短电源使用寿命，严重威胁系统的安全稳定运行。随着对直流供电系统研究逐渐深入，有学者提出了分布式协同控制，对多供电系统间协同工作有一定的借鉴价值。如《Team-Oriented Load Sharing in ParallelDC–DC Converters》，基于一致性算法的分布式负载分配方法，变换器通过交换相邻的电流信息，动态地估计所有变换器测量电压的平均值，实现电压调节以及负载电流按比例分配。虽然分布式协同控制方法得到广泛应用，但是针对的是同一系统内，而对供电异系统间的协同工作与负载均衡研究较少。

为此，针对没有通信链接的供电异系统，自适应调节输出电流实现协同均流工作，本发明提出一种分布式直流供电异系统协同均流的控制方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分布式直流供电异系统协同均流控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种分布式直流供电异系统协同均流控制方法，包括以下步骤：

S1：构建分布式直流供电异系统的协同均流控制电路，包括DC-DC变换电路、输出电流及输出电压采样电路、A/D转换电路和数字控制器；

S2：直流供电新系统各电源模块通过给定初始电流值Iinit为系统提供功率，将采样母线电压值与参考电压做比较，经PI控制器加入电流环路中，保证并入新系统后母线电压恢复到额定值；

S3：基于离散一致性算法求得输出电流收敛值I*，在无法与原系统通信的情况下，采用霍尔传感器采集原系统某一电源模块的输出电流Iori，将其通过引入均流环得到平均电流值；

S4：平均电流值通过信号保持器，替代原有的电流初值，再经过均流精度误差校正，作为新系统的输出电流参考值；

S5：输出电流参考值与采样输出电流做比较，经过PI控制器与载波比较后产生PWM信号，驱动DC-DC变换电路的开关功率器件，实现异系统协同均流控制。

进一步的，上述分布式直流供电异系统协同均流控制方法中，在上述S1中，DC-DC变换电路一端连接供电系统电源模块，另一端通过线路连接到直流母线上。

进一步的，上述分布式直流供电异系统协同均流控制方法中，在上述S3中，构造电流收敛值和平均电流值，设计流程如下：