基于母线电压信息的直流微电网协调控制策略.pdf
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1、Telecom Power Technology 28 Sep.25,2023,Vol.40 No.18 2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期设计应用技术DOI:10.19399/ki.tpt.2023.18.010基于母线电压信息的直流微电网协调控制策略李露露1,赵世芳2(1.国网山东省电力公司超高压公司,山东 济南 250118;2.国网山东省电力公司潍坊供电公司,山东 潍坊 261000)摘要:随着国家科学技术水平的不断提升,直流用电设备日趋增多。直流型微电网相比交流型微电网,经济性好、绿色环保、可控性强,是未来微电网系统的研究趋势。直流微电网系统中各个组成单元输出电压
2、、电流均各不相同,容易导致功率输出不均衡问题。利用下垂控制算法主要解决多个单元并联时功率分配不均衡的问题。传统的下垂控制算法容易导致输出功率均衡和各个单元的输出电压也容易存在偏差。针对这个问题,提出利用下垂曲线平移的调整方式对下垂控制算法进行改进,即增加处理器对 U 进行比例-积分(Proportional Integral,PI)控制器反馈环节。为了加强各个组成单元之间的协调控制,另外设计了一种基于母线电压信息的直流微电网统一协调控制方法,以便对直流微电网的并网和离网进行统一管理。关键词:直流微电网;下垂控制;协调控制Coordinated Control Strategy of DC Mi
3、crogrid Based on Bus Voltage InformationLI Lulu1,ZHAO Shifang2(1.State Grid Shandong Electric Power Company Ultra-High Voltage Company,Jinan 250118,China;2.State Grid Weifang Power Supply Company,Weifang 261000,China)Abstract:With the continuous improvement of national science and technology level,D
4、irect current electrical equipment is also increasing.Direct current microgrid is more economical,green and controllable than alternating current microgrid,which is also the research trend of future microgrid system.The output voltage and current of each component unit in Direct current microgrid sy
5、stem are different,which easily leads to the problem of unbalanced power output.The sag control algorithm is mainly used to solve the problem of unbalanced power distribution when multiple units are in parallel.The traditional sag control algorithm is easy to lead to the deviation of output power ba
6、lance and the output voltage of each unit.To solve this problem,the sag control algorithm is improved by using the sag curve translation adjustment method,that is,adding the processor to perform Proportional Integral(PI)controller feedback on U.In order to strengthen the coordination and control amo
7、ng each component unit,a unified coordination and control method of direct current microgrid based on bus voltage information is designed to manage the on-grid and off-grid uniformly.Keywords:direct current microgrid;droop control;coordinated control0引言微电网是指可对一定区域内分布式单元有效管理的微型自治供电网络,主要包括直流型、交流型以及交直流
8、混合型 3 类1。如今,已经建设好的微电网工程一部分以交流型为主,可以直接匹配交流电力设备。在微电网的组成单元中,风力发电单元输出为交流电,但太阳能光伏发电单元与储能单元均为直流电。直流微电网系统经济性好、可控性强,能够充分利用自然界中的可再生能源,是未来的研究方向。1直流微电网的组成及控制策略1.1直流微电网的组成直流微电网的组成主要包括太阳能光伏发电单元、风力发电单元、并网单元、蓄电池储能单元、超级电容储能单元、各类负载单元以及线路开关等几个部分。各个单元通过一条公共直流母线(DC Bus)连接,进行能量流动。太阳能光伏发电单元输出为直流电,需要进行直流/直流(Direct/Direct,
9、DC/DC)转换后与电网连接;风力发电单元输出为交流电,必须先进行整流交流/直流(Alternating/Direct,AC/DC)变换,将交流电转换为直流电;并网单元利用 AC/DC双向变换器,通过并网变换器直流微电网可以与大型交流电网连接进行能量流动;蓄电池单元和超级电容储能单元均需要进行 DC/DC 变换,当发电单元的电量供应过多时,储能单元进行充电,当负载电量不足时,储能单元放电,以满足直流微电网系统电量供需平衡2。本文设计的低压直流微电网的组成结构如图 1 所示。1.2改进型下垂控制算法本文提出了利用下垂曲线平移的调整方式对算法进行改进。利用电压互感器对公共直流母线电压进收稿日期:2
10、023-07-01作者简介:李露露(1989),男,山东潍坊人,本科,工程师,主要研究方向为电力系统分析、高压试验、变电运检等;赵世芳(1988),女,山东潍坊人,本科,工程师,主要研究方向为电力系统分析、高压试验、变电运检等。2023 年 9 月 25 日第 40 卷第 18 期 29 Telecom Power TechnologySep.25,2023,Vol.40 No.18 李露露,等:基于母线电压信息的 直流微电网协调控制策略行测量,测量的电压数据传输给中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。CPU 将测量的实时电压值与额定电压值进行误差计算,并将结果
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