一种适用于直流微电网的改进型电流负荷分配控制策略

实现DG间电流负荷合理分配是微电网重要控制目标,直流微电网中通常采用可靠性、可扩展性以及经济性较好的I-V下垂控制作为负荷分配方法。然而,在实际微电网系统中,由于线路阻抗的存在导致I-V下垂曲线中电压电流相互影响,进而导致分配精度降低。为此,本文提出一种新的下垂控制,通过引入电压变化率V替代电压V在下垂中的地位,减少电压电流间影响,使电流负荷分配精度得以改善;同时,文中还引入V归零控制器对所提下垂控制进行补偿,以实现输出电压稳定。最后,稳定性分析和实验结果均验证了所提方法的可行性和有效性。

公共阻抗突变及变流器本地负载接入下储能单元荷电状态均衡研究

孤岛直流微电网常配备储能系统以消除分布式能源随机出力和负荷波动带来的不平衡功率。在线路阻抗不匹配场景下,公共负载阻抗的突变以及储能变流器本地负载的接入都会影响储能单元暂态均流精度,进而降低荷电状态(state of charge,SOC)均衡水平。该文通过关联储能单元输出电流与荷电状态信息,根据系统运行状态自适应分配二者在下垂系数中的权重。基于上述策略,储能单元在稳态运行与暂态突变期间,其下垂系数分别跟随荷电状态差值及电流差值,从而迅速调节自身外特性阻抗,保证均流效果及荷电状态均衡。同时,采用电压恢复策略消除下垂控制带来的电压偏移。考虑到下垂控制对系统的稳定性有影响,文中给出系统控制结构图和用于分析系统稳定性的特征方程,结合劳斯稳定判据验证了系统的稳定性。最后通过Matlab/simulink仿真对比验证所提策略的正确性和有效性。

低压直流微电网的改进SoC均衡控制研究

低压直流微电网是实现终端用户负荷直流化的一种重要形态,为了解决其中各储能单元荷电状态(SoC)不一致问题,提出了改进SoC均衡控制策略。该策略可同时实现储能单元充电和放电过程中的SoC均衡和负载电流分配,并将母线电压偏差控制在较小范围内。同时控制系统无需进行输出电流采样与互联通信,可有效降低设计成本。其次提出了曲线法分析系统动态特性,并基于小信号模型对系统进行稳定性分析。最后搭建硬件实验平台,验证了该控制策略的正确性及可行性。

考虑不匹配线阻的分布式储能单元荷电状态均衡研究

孤岛直流微电网中,分布式储能单元利用充放电以保证分布式能源出力和负荷波动时的电压稳定和能量平衡。然而,由于线路阻抗不匹配,导致各分布式储能单元必然会出现荷电状态差异,造成蓄电池过充电或过放电,缩短储能单元的使用寿命。为此,提出一种考虑不匹配线路阻抗的储能单元荷电状态均衡的改进下垂控制策略。该方法在传统下垂控制的基础上引入电流和荷电状态信息,利用中央控制器发出的同步信号触发采样保持器,根据采样周期自动修改下垂特性曲线的参考电压,从而可以克服线路阻抗对电流负荷分配的影响,同时能实现电流负荷在储能单元的合理分配,避免过充过放。最后,通过RTDS实验验证了所提控制策略的有效性和正确性。