[发明专利]一种用于直流微电网的自适应多斜率下垂控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种用于直流微电网的自适应多斜率下垂控制系统及方法，针对直流微网中各分布式微源并联运行中系统均流与母线电压偏差矛盾的问题，通过将负荷电流分为三个区：轻载区、额定负荷区和重载区，然后对不同负荷区间实施多斜率下垂控制(Multi Slope Droop Control,MSDC)，重点改善额定负荷区和重载区系统均流性能及母线电压偏差。MSDC控制变换器输出特性曲线区别于传统恒定下垂输出特性的情况，负荷区域中的轻载区、额定负荷区和重载区按照系统对均流误差及母线电压偏差的要求可以灵活分配，并且对负载具备自适应调节能力，可以实现较宽负载范围内下垂特性的最优化配置和设计。

主权项

1.一种用于直流微电网的自适应多斜率下垂控制方法，其特征在于：直流微网控制系统中各微源变换器根据负荷量的轻重不同，对负荷电流进行分区控制，分别按照轻载区、额定负荷区和重载区配置相应的下垂系数，以此通过多斜率下垂改善母线电压偏差和提高均流性能；具体步骤为：步骤一、根据直流母线电压偏差的约束条件，选定初始下垂系数R_d，然后对直流微网控制系统中负荷的区间进行分区，设定负荷的分段电流I_seti；根据直流微网控制系统中母线电压偏差ΔV_bus的要求，求出直流微网控制系统的母线电压V_bus，再求解得出分段系数k_i的取值；其中，根据直流微网控制系统中母线电压偏差ΔV_bus的要求，求出直流微网控制系统的母线电压：V_bus＝V_ref(1‑ΔV_bus/V_ref)式中，V_bus为母线电压；V_ref为直流微网控制系统参考电压；当采用MSDC控制策略时，直流微网控制系统的直流母线电压计算公式为：式中，R_cj为下垂系数和线路电阻之和，j＝1、2；R为负载电阻；k_i为分段系数，i＝1、2；通过上两式求解得出分段系数k_i的取值为：步骤二、确定步骤一所述取值后，根据采样所得电流值，进行条件判断，选择对应负荷区的MSDC控制算法；步骤三、将MSDC控制器输出的信号与电压反馈信号一起送入电压补偿控制器，最后经过电流控制器和PWM控制，输出PWM控制信号，作用于微源变换器的开关管，实现直流微网控制系统的MSDC控制。