不同控制模式低压直流系统低频动态等效电路建模及分析

摘要

针对多源多负载直流微电网中因下垂控制架构不同而引发的电压动态稳定性差异问题，从等效电路视角出发，提出一种适用于3种常用下垂模式下开展直流电压控制低频动态特性的研究通用建模方法。首先，构建了不同控制模式的等效并联RLC或RC模型，从物理层面阐明了系统动态稳定机理及其产生差异的本质原因。然后，推导了关键控制参数与等效物理参数间的映射关系，揭示了各类控制系数的实际物理意义。随后，借助模型降阶方法获得了系统阻尼系数、振荡频率及调节时间等核心动态特性指标的解析解，进而建立了控制参数与系统动态指标之间的定量映射关系。最后，在三种控制模式下，通过仿真验证了所提降阶建模方法及理论分析的有效性与可行性。

关键词

直流微电网 / 下垂控制 / 动态稳定性 / 等效电路 / 降阶模型 / 直流电压控制

基金资助

河北省高等学校科学技术研究项目（QN2024261）; 河北工程大学创新基金项目（SJ2401002141）