[发明专利]一种直流微电网稳定控制方法

摘要

直流微电网中，DC/DC变换器的输入电压、输出电流和参考电压的扰动对直流微电网母线电压的稳定性有着不可避免的影响。为了提高微电网的抗扰性，本专利提出一种基于无源判据的改进控制策略，即一种直流微电网稳定控制方法；该控制策略在PI控制器基础上加入一阶高通滤波器(即准PID控制器)，分别保证输入电压和参考电压到输出电压的无源性；在准PID控制器的输出侧叠加一个输出电流反馈环，从而确保输出电流到输出电压也即输出阻抗的无源性。因此，本发明通过输入电压、输出电流和参考电压到输出电压的无源性即保障了直流微电网总线电压在这三种扰动下的稳定性，并搭建了光储直流微电网仿真验证了所提出策略的正确性和有效性。

主权项

1.一种直流微电网稳定控制方法，其特征在于，直流微电网为光储微电网系统，包括4个部分：(1)作为供电单元的带光伏阵列的Boost变换器；(2)储能系统，所述的储能系统为带电池的双向Buck/Boost变换器；(3)直流负载，为带电阻的Buck变换器，为恒功率负载；(4)电阻负载；其中Boost变换器、Buck变换器和双向Buck/Boost变换器均属于DC/DC变换器；Boost变换器的闭环传递函数为:其中：(i)为Boost变换器的输出电压的扰动；为参考电压的扰动；为输入电压的扰动；为输出电流的扰动；Z_vt为输出电流反馈控制环节的电流反馈系数；(ii)F_bt'(s)为准PID控制下的Boost变换器的开环传递函数；有为Boost变换器输出电压的稳态值；G_pidt(s)为Boost变换器的准PID控制器的传递函数，表达式为：K_P+K_I/s+K_Ds/(T_ss+1)；T_s为采样时间；K_P、K_I和K_D分别为准PID控制器比例、积分和微分系数；(iii)G_{vd_bt}(s)为Boost变换器的控制量到Boost变换器的输出电压之间的传递函数：和为Boost变换器的输出电压、输入电流和占空比的稳态值；Boost变换器稳态工作点：Boost变换器的结构参数：Z_bt为负载阻值；L_bt为滤波电感值，r_lbt为滤波电感的内阻值；C_bt为滤波电容值；r_cbt为滤波电容的内阻值；为输入电压的稳态值；(iv)G_{vi_bt}(s)为Boost变换器输入电压到输出电压的扰动的传递函数；有：(v)Z_btout(s)为Boost变换器的输出阻抗的传递函数：