基于双层电压信号的直流微电网协调控制策略

摘要

针对传统协调方法基于直流电压信号在不同状态运行时会造成电压偏差的问题,提出一种基于双层电压信号的光储燃直流微电网分层协调控制策略.首先,考虑直流微电网多源的特点,研究以光伏和蓄电池为主要供电电源、燃料电池为辅助供电电源的直流微电网结构,光伏发电单元和蓄电池发电单元构成光储联合发电系统,消除光伏直接接入母线造成的电压波动.综合考虑微电源发电和负荷需求的优先级,对直流微电网运行状态按照稳定电压的微电源类型进行划分.其次,为协调光伏和蓄电池出力,内层控制基于光伏和蓄电池的输出电压信号自适应变更光伏和蓄电池的控制方式.为协调光储联合发电系统和燃料电池出力,外层控制基于母线电压信号自适应变更两者的控制方式.此外在外层协调控制中,光储联合发电系统采用一种基于运行状态驱动的自适应下垂控制方法,实现并联的各光储联合发电系统运行状态的统一.最后,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建光储燃直流微电网模型,分别验证光储联合发电系统对光伏出力波动的抑制能力和光储燃直流微电网各运行状态的自适应切换的有效性,并与传统基于单层电压信号的协调控制方法进行对比.仿真结果表明,该协调控制策略可以保证母线电压稳定在额定值,实现独立直流微电网稳定运行.

关键词

直流微电网 / 协调控制 / 双层直流电压信号 / 自适应下垂控制 / 光储联合发电系统