[发明专利]海岛柴储混合供电系统的直流侧惯性增强控制方法

说明书

本发明公开了一种海岛柴储混合供电系统的直流侧惯性增强控制方法，主要包括虚拟惯性控制、电压电流双环控制两个部分。其中，虚拟惯性控制使得海岛柴储混合供电系统的直流侧具有较大的惯性，平抑直流母线电压波动；直流电压外环采用比例积分控制，能无静差跟踪双向储能变换器输出侧电压参考值，电流内环采用比例控制，提高系统的稳态精度。本发明实现根据采样信号控制双向储能变换器的工作状态，抑制系统直流侧电压大幅波动，使得供电系统稳定运行。

技术领域

本发明实施例涉及供电系统控制领域，具体涉及一种海岛柴储混合供电系统的直流侧惯性增强控制方法。

背景技术

随着我国海洋供电系统规模不断扩大化，网络不断复杂化，国防与民用设备对系统的安全性和稳定性要求越来越高。在远海岛屿，受限于海洋地域条件及装备所处工作环境，网架性缺电和电源不可靠性问题依然并存，极大影响了海岛居民的正常生产生活，制约了海岛经济的发展。

现今适合海岛供电的柴储混合供电系统，由于海岛特种负荷所需功率大，其供电方式多采用多变流器并联实现增容，但多个变流器之间存在输出特性差异容易导致系统环流与并联谐振；同时，海岛含有大量的冲击性阻感负荷及具备电力电子接口的非线性负荷，导致特种电源输出电压严重畸变和剧烈波动，严重影响电源系统稳定运行。

发明内容

本发明提供一种海岛柴储混合供电系统的直流侧惯性增强控制方法，实现根据采样信号控制双向储能变换器的工作状态，抑制系统直流侧电压大幅波动，使得供电系统稳定运行。

本发明实施例提供了一种海岛柴储混合供电系统的直流侧惯性增强控制方法，适用于海岛柴储混合供电系统的双向储能变换器控制，所述海岛柴储混合供电系统包括柴油发电机组、前级PWM整流电路、双向储能变换器、储能电池、直流侧储能电容C₀、后级多电平PWM逆变电路、滤波电路、交流母线、交流负载、直流负载、采样调理模块、控制器和驱动保护模块；所述双向储能变换器、储能电池并联连接在直流侧储能电容C₀两端；所述双向储能变换器由大电容C、全控型功率开关管Q1及Q2和滤波电感L构成；

所述控制器分别与所述驱动保护模块的输入端和所述采样调理模块的输出端连接；所述驱动保护模块驱动所述双向储能变换器中的全控型功率开关管，所述控制器包括惯性控制器、比例积分控制器、比例控制器和PWM信号生成器；所述方法包括：

所述采样调理模块对所述双向储能变换器的输出侧电流i_o、输出侧电压u_dc、电感电流i_L分别进行采样，并将采样数据通过并行接口输送给所述控制器进行处理；

所述惯性控制器根据预设的输出侧电流额定值I_set与所述输出侧电流i_o进行求差，生成指令电流信号i_o^*；

所述惯性控制器根据预设的输出侧电压额定值U_set与输出侧电压参考值u_dc^*相减，得到电压偏差值ΔU_set；

所述惯性控制器将所述电压偏差值ΔU_set和电压振荡阻尼系数D_b相乘所得值与所述指令电流信号i_o^*求差，得到电流偏差值Δi_o；

所述惯性控制器将所述输出侧电压参考值u_dc^*与所述输出侧电压u_dc相减得到差值e_v，并将所述差值e_v输出至所述比例积分控制器；

所述比例积分控制器根据所述差值e_v，生成电压外环控制的电流幅值指令I_v^*；