多虚拟直流电机并联系统的功率协调控制策略

在直流微电网功率变换系统(PCS)的控制方法中,虚拟直流电机(VDCM)控制具有为系统提供额外惯性和阻尼支撑的优势,但多机并联系统的功率协调分配控制问题尚待深入研究。文中提出一种基于VDCM的多层协同控制策略,能够实现多VDCM总输出功率的高、低频分量解耦和按需分配。首先,详细分析了VDCM控制策略下单机系统的运行特性,将其等效为一个含延迟环节的可控电压源,同时引入电压电流双环控制器改善了传统单电流环VDCM控制性能受制于电枢电阻参数的问题。其次,给出了一种三层级VDCM功率协调分配控制策略,实现了多VDCM总输出功率的高、低频分量解耦和按需分配。最后,给出了多层协同控制框架下各控制层参数的优化设计方法和步骤。基于MATLAB/Simulink仿真平台和dSPACE实验平台的双机并联系统的测试结果表明,所提方法具有较好的功率协调分配性能。