[发明专利]一种直流电网的分布式协同控制方法及装置

说明书

本申请公开了一种直流电网的分布式协同控制方法及装置，该方法包括：对所述直流电网的输出电源电压进行采集得到加权平均电压，获取所述加权平均电压与所设定的参考电压的电压修正项；对所述直流电网中的每个所述微源的输出电流进行采集，并根据采集得到的电流得到电流修正项；根据所述电压修正项和所述电流修正对每个所述变换器进行动态描述，得到动态描述项，其中，所述动态描述项中包括虚拟电阻；获取所述直流电网在系统达到稳态时的所述动态描述项的参数值；根据所述参数值对所述直流电网进行控制。通过本申请解决了直流电网中的电流均分，电压恢复和稳定化问题，从而克服了多DC/DC变换器下恒功率负载对系统稳定性带来的不良影响。

技术领域

本申请涉及到直流电网领域，具体而言，涉及一种直流电网的分布式协同控制方法及装置。

背景技术

随着电力电子技术的飞速发展，以电力电子设备为核心的直流电源系统重新受到人们的重视。与交流电网相比，直流电网具有以下优点。在分布式发电方面，无需冗余功率转换，因此能量损失小，控制简单。在功率传输方面，对功角稳定性没有任何限制，从而大大降低了线路成本和线损。在配电方面，无需相位频率控制，提高了适应分布式电源的能力，有效协调了可再生能源与大电网之间的冲突。在功耗方面，它控制灵活，响应迅速，能够提供高质量的能源，满足日益多样化的负载要求。因此，直流电源系统得到了越来越广泛的应用。

一般来说，直流微电网的主要控制目标包括均流、电压调节和保持稳定性。集中控制方法可以实现高精度的电流均分和电压恢复，具有快速响应和良好的瞬态性能。但是，集中控制方案需要收集全局信息。信息通过集中通信传输，因此缺乏灵活性，容易发生单点故障。传统的下垂控制方法是一种典型的分散控制方法。在一定程度上，该方法可以大致实现均流。然而，稳态电压偏差和均流精度之间存在冲突。此外，由于线路电阻的存在，电流均分精度不高。另外，大多数研究认为微源的DC/DC变换器响应足够快，其动态可以忽略，将微源等效为理想的电压源，实际上，DC/DC变换器的动态会对系统稳定性造成影响。

发明内容

本申请实施例提供了一种直流电网的分布式协同控制方法及装置，以至少解决直流电网中的电流均分，电压恢复和稳定化问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种直流电网的分布式协同控制方法，所述直流电网包括n个微源、n个变换器、输出电路和m个负载，每个所述微源均通过一个变换器接入所述直流电网，所述方法用于对所述n个变换器进行控制，所述方法包括：对所述直流电网的输出电源电压进行采集得到加权平均电压，获取所述加权平均电压与所设定的参考电压的电压修正项；对所述直流电网中的每个所述微源的输出电流进行采集，并根据采集得到的电流得到电流修正项；根据所述电压修正项和所述电流修正对每个所述变换器进行动态描述，得到动态描述项，其中，所述动态描述项中包括虚拟电阻；获取所述直流电网在系统达到稳态时的所述动态描述项的参数值；根据所述参数值对所述直流电网进行控制。

进一步地，获取所述直流电网在系统达到稳态时的所述动态描述项的参数值包括：对变换器的动态描述项进行求解，获取参考电压范围，其中，所述参考电压范围能够使所述直流电网存在平衡点。

进一步地，获取所述参考电压范围包括：建立所述直流电网的系统方程；获取所述直流电网的参数特征，其中，所述参数特征是所述直流电网在平衡点处的参数特征；根据所述参数特征对所述直流电网的系统方程进行变换得到所述参考电压范围。

进一步地，建立所述直流电网的系统方程包括：将所述直流电网的负载视为恒功率负载得到恒功率负载的模型；根据所述恒功率负载的模型以及所述直流电网的系统方程建立所述直流电网的系统潮流方程。

进一步地，对所述直流电网进行控制包括：电源输出电流比例均分，输出加权平均电压的恢复以及保持所述直流电网的系统稳定性，其中，保持所述直流电网的系统稳定性包括：将系统动态方程在平衡点附近线性化，可得系统的等效线性模型；获取所述系统等效线性模型中使系统稳定的条件，证明所述条件成立。