[发明专利]一种考虑多类型负荷接入的直流微电网阻尼增强控制方法

权利要求书

1.一种考虑多类型负荷接入的直流微电网阻尼增强控制方法，其特征在于：该直流微电网包含电阻型负载、恒功率负载和感应电动机负载，其特征在于，包括如下步骤：

1)基于等效分析，当DC/DC变流器采用下垂控制，得到直流电压控制方程；

2)根据基尔霍夫定律，得到第i个DC/DC变流器的动态方程；

3)根据线性叠加定理，推导传输函数，进而得到下垂控制信号；

4)将下垂控制信号再输入到电压外环和电流内环的PI控制中，从而得到最终的控制信号；

5)基于直流微电网小信号阻抗分析，得到DC/DC变流器的小信号等效输出阻抗，进而得到线路的小信号模型，最终得到电阻型负载的小信号模型；

6)对于恒功率负载，基于基尔霍夫定律推导动态电压方程；对于CPL变流器而言，推导占空比小信号模型，进而得到恒功率负载的小信号模型；

7)对于感应电动机负载，推导转子转速控制的小信号模型，根据AC/DC变流器的功率平衡原则，得到其直流母线电压的小信号模型，进而得到感应电动机负载的小信号模型。

2.根据权利要求1所述的一种考虑多类型负荷接入的直流微电网阻尼增强控制方法，其特征在于：所述的步骤1)中，具体如下：u_ei，u_ej，i_Li和i_Lj是第i个和第j个DG的端口电压和电流，L_i，L_j，C_i和C_j分别是第i个和第j个DG的滤波电感和电容，R_linei，L_linei，R_linej和L_linej分别是对应的线路参数，i_dci和i_dcj分别是第i个和第j个DG的输出电流，所接入负荷分别是电阻型负载R_load，恒功率负载P_CPL和感应电动机负载P_IM；DC/DC变流器采用下垂控制，直流电压控制方程为

式中，为直流电压控制参考值，和为额定直流电压和额定功率，P_dci为实际输出功率，k_i为下垂控制系数。

3.根据权利要求2所述的一种考虑多类型负荷接入的直流微电网阻尼增强控制方法，其特征在于：所述的步骤2)中，具体如下：第i个DC/DC变流器的动态方程为

其中d_i为占空比；将动态方程的状态变量写成稳态量和小扰动量；忽略二次项，得到动态方程的小信号方程为

式中，s为微分算子，Δ为小信号扰动符号，D_i，I_Li和U_dci表示对应的稳态量。

4.根据权利要求3所述的一种考虑多类型负荷接入的直流微电网阻尼增强控制方法，其特征在于：所述的步骤3)具体为：根据线性叠加定理，Δi_Li，Δd_i和Δu_dci之间的传输函数表示为

将直流电压控制方程中状态变量写成稳态量和小扰动量，得到下垂控制环节的小信号方程为

其中为下垂控制参考电压的小扰动量，将双虚拟阻抗环节加入到下垂控制环节的小信号方程中得

式中，L_d1和L_d2分别是双虚拟阻抗环节的阻抗参数。

5.根据权利要求4所述的一种考虑多类型负荷接入的直流微电网阻尼增强控制方法，其特征在于：所述的步骤4)中，最终的控制信号为下列关系

其中G_uPI(s)和G_iPI(s)分别是电压外环和电流内环的传递函数。