[发明专利]交直流配电系统电压协调控制方法及交直流配电系统

权利要求书

1.一种储能接入的交直流配电系统电压协调控制方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一、获取交直流配电系统的换流器的直流侧实际电压和直流侧实际电流，得到第一直流电压和第一直流电流；

步骤二、采用电压-电流下垂控制模型，根据所述第一直流电压和第一直流电流生成针对所述换流器的当前参考电流信号，并根据所述当前参考电流信号生成第一控制信号，以控制所述换流器的输出状态；

步骤三、获取交直流配电系统中储能适配器的直流侧实际电压，得到第二直流电压，采用电压-功率下垂控制模型，根据所述第二直流电压生成针对所述储能适配器的当前参考功率信号，基于所述当前参考功率信号生成第二控制信号，以控制所述储能适配器的输出状态；

判断所述第二直流电压是否处于所述储能适配器的预设直流电压允许区间内，如果处于，则将针对与所述储能适配器的预设参考输出功率信号作为所述当前参考功率信号；

如果所述第二直流电压不处于所述储能适配器的预设直流电压允许区间内，则：根据所述第二直流电压和直流微电网适配器的预设参考直流电压信号生成第三电压偏差信号，利用PID控制器根据所述第三电压偏差信号生成输出功率偏差信号，根据所述输出功率偏差信号对所述储能适配器的预设参考输出功率信号进行更新，得到所述当前参考功率信号；

在所述步骤三中的电压-功率下垂控制模型中，存在：

其中，P′_ref表示当前参考功率信号，K、K_i和K_d分别表示PID控制器的比例系数、积分系数和微分系数，U′_dc表示第二直流电压，U′_dcref表示储能适配器的预设参考直流电压，P_ref表示储能适配器的预设参考输出功率，U₁和U₂分别表示储能适配器的预设直流电压允许区间的最小值和最大值；

通过基于死区控制的电压-功率下垂控制模型利用储能装置进行二次调压，从而实现交直流配电系统电压的有序分层稳定控制，有效改善了交直流配电系统动态及稳态性能。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用电压-电流下垂控制模型生成当前参考电流信号的步骤包括：

判断所述第一直流电流是否处于预设换流器输出电流允许区间内，如果处于，则根据所述第一直流电压和第一预设参考电压信号生成第一电压偏差信号；

对所述第一电压偏差信号进行比例变换，得到第二电压偏差信号；

根据所述第二电压偏差信号对针对所述换流器的预设参考流信号进行更新，得到所述当前参考电流信号。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

如果所述第一直流电流大于或等于所述预设换流器输出电流允许区间的最大值，则将所述预设换流器输出电流允许区间的最大值作为所述当前参考电流信号；

如果所述第一直流电流小于或等于所述预设换流器输出电流区间的最小值，则将所述预设换流器输出电流允许区间的最小值作为所述当前参考电流信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述电压-电流下垂控制模型中，存在：

其中，I′_dcref表示当前参考电流信号，I_dcmax和I_dcmin分别表示预设换流器输出电流允许区间的最大值和最小值，I_dcref表示换流器的预设参考流信号，k表示比例控制器的比例系数，U_dc表示第一直流电压，I_dc表示第一直流电流，U_dcref表示第一预设参考电压信号。

5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二控制信号包括针对所述储能适配器的占空比信号，在所述步骤三中，采用电压外环-电流内环的双闭环控制逻辑，根据所述当前参考功率信号生成针对所述储能适配器的占空比信号。