[发明专利]一种直流配电系统储能装置自适应虚拟阻抗下垂控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子、直流配电、储能控制系统以及电能质量领域，尤其是涉及一种直流配电系统储能装置自适应虚拟阻抗下垂控制方法。

背景技术

直流配电系统将各种新能源发电系统整合起来，然后以一个统一接口接入直流配电系统。这样的组网形式可以减弱分布式电源的随机性和间歇性造成的不利影响，更好的接纳可再生能源。但是为了平抑风电、光伏等分布式能源的波动性，需要增加储能系统来维持直流配电系统稳定运行。

储能变流器多采用下垂控制策略，各个储能装置的变流器只需要本地信息进行控制，独立调节自身的电压和频率。不需要与其他储能装置进行通讯，具有完全冗余，供电可靠性高的特点。采用下垂控制的储能系统，在孤岛运行时，能维持电压和频率稳定，在并网运行时相当于PQ控制的分布式电源，并且在运行模式切换时不需要进行控制方法的切换。由于这些优点，下垂控制策略受到广泛应用。

针对低压微网线路呈现阻性的特点，传统下垂控制策略采用P-E和Q-f的方式，但是由于各储能装置与PCC点线路长度的不同和变流器本身的参数差异会造成储能变流器输出功率不均分，引起电流环流，造成效率下降。而传统下垂控制中的P-E和Q-f的控制方式没有考虑电阻和电抗的耦合作用，非解耦控制会造成功率振荡的问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抑制震荡、算法简单、成本低的直流配电系统储能装置自适应虚拟阻抗下垂控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种直流配电系统储能装置自适应虚拟阻抗下垂控制方法，用于直流配电系统中的多变流器并联控制，包括以下步骤：

1)获取直流配电系统的电力参数，建立电压外环和电容电流内环的双闭环控制器，并建立直流配电系统下垂控制模型；

2)在直流配电系统下垂控制模型中，在双闭环控制器中的变流器输出电流与变流器参考电压信号间引入虚拟阻抗Z_D(s)作为负反馈，并获取等效输出阻抗Z_ov(s)；

3)通过设定不同虚拟阻抗Z_D(s)的值，使得多条线路对应的等效输出阻抗Z_ov(s)相等，从而将直流配电系统中多条线路的输出功率和功率分配平均化。

所述的步骤1)中的电压外环和电容电流内环的双闭环控制模型的传递函数为：