CN117878869B - 一种直流微电网***的直流电压稳定控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直流微电网***的直流电压稳定控制方法,包括以下步骤:S1:设定源分组和负荷分组,源分组分为可控源/不可控源;负荷分组分为可控负荷/不可控负荷;S2:对连接源分组和负荷分组的直流母线进行直流电压采样,通过最大值和最小值识别,来判断***峰峰值;S3:通过电压谐振的谐振判别,判断需要调节的谐振分区在一区调节还是二区调节;S4:对于峰峰值大于一区超限值,视为一区越限控制,需要采用可控源扰动子流程;S5:对于峰峰值大于二区超限值,视为二区越限控制,需要采用可控负荷扰动子流程;S6:结束。本发明通过可控源和负荷变换器输出功率扰动的方法,主动调整输出阻抗特性,从而使***更易达到稳定且更具实用性。
Description
技术领域
本发明涉及一种微电网应用中直流电压稳定控制方法,尤其是涉及一种直流微电网***的直流电压稳定控制方法。
背景技术
光储直柔微电网***是助力双碳目标的重要技术方案,已得到越来越广泛的示范应用。"光储直柔"***是一种将太阳能光伏发电、电池储能、直流配电和柔性调控相结合的综合性解决方案。它具有以下几个方面的特点:
首先,"光储直柔"***能够实现电力的高效利用。通过将光伏发电与电池储能相结合,可以实现电力的高效利用,并在一定程度上降低对传统电网的依赖。同时,由于该***的调控方式具有较高的灵活性,因此可以在不同时间段内实现电力的快速调度,提高电力***的整体效率。
其次,"光储直柔"***具有环保低碳的优势。由于光伏发电是一种清洁能源,因此该***可以减少对化石能源的依赖,从而降低碳排放量。同时,由于该***的储能环节采用了电池储能技术,因此可以避免在传统电网中产生不必要的能量损耗,提高电力***的能源利用效率。
第三,"光储直柔"***具有高可靠性和安全性。由于该***采用了直流配电技术,因此可以避免在传统电网中因交流电转换而产生的电能质量下降和设备损耗等问题。同时,由于该***的调控方式具有较高的灵活性,因此可以在紧急情况下实现电力的快速调度,提高电力***的可靠性和安全性。
第四,"光储直柔"***具有经济实用的优势。随着技术的不断发展,"光储直柔"***的成本逐渐降低,使得该***具有较高的性价比。同时,由于该***的运行效率较高,因此可以在一定程度上降低电力***的运行维护成本,提高电力企业的经济效益。
此外,"光储直柔"***还具有广泛的应用前景。该***可以应用于居民小区、商业中心、工业园区等各种场合,实现电力的高效利用和能源结构的优化。同时,由于该***的环保低碳优势,可以为国家实现碳达峰、碳中和目标做出积极贡献。
在直流微电网***中,电力电子设备大量应用,其作为源变换器和负荷变换器的特性不同,源变换器普遍呈现正阻特性,负荷变换器普遍呈现负阻特性,当阻抗特性叠加使***呈现低阻抗或零阻抗特性时,***稳定性受扰动的能力变弱,微小的扰动则引起***直流电压振荡,严重影响直流微电网***的稳定运行。
已有专利(如CN108832815B,一种级联***直流电压振荡抑制方法)提到直流电压振荡分析的角度做变流器控制环改造抑制谐振,主要通过电压控制前馈的方式控制变流器直流电压输出稳定性。但考虑一般直流***可能存在多变换器情况,且对于厂家来说变流器均为标准模块,多个变流器之间稳定控制如何互相配合,使***稳定并未提及。
发明内容
本发明提供了一种直流微电网***的直流电压稳定控制方法,解决了直流***直流电压振荡导致的***不稳定问题,其技术方案如下所述:
一种直流微电网***的直流电压稳定控制方法,包括以下步骤:
S1:设定源分组和负荷分组,所述源分组根据硬件设备的运行功率是否受控,分为可控源/不可控源;所述负荷分组根据硬件设备的输出功率是否受控,分为可控负荷/不可控负荷;
S2:对连接源分组和负荷分组的直流母线进行直流电压采样,通过最大值和最小值识别,来判断***峰峰值;
S3:通过对所述峰峰值电压谐振的谐振判别,判断需要调节的谐振分区在一区调节还是二区调节,一区调节是调节源变换器的输出功率,二区调节是调节负荷变换器的运行功率;
S4:对于峰峰值UDC_PP大于一区超限值UDC_PP_limit1,视为一区越限控制,需要采用可控源调节子流程;
S5:对于峰峰值UDC_PP大于二区超限值UDC_PP_limit2,视为二区越限控制,需要采用可控负荷调节子流程;
S6:结束。
进一步的,步骤S1中,源分组的硬件设备的输出功率能够受控,所述源分组的硬件设备为可控源,否则为不可控源;负荷分组的硬件设备的运行功率能够受控,所述负荷分组的硬件设备为可控负荷,否则为不可控负荷。
进一步的,步骤S2中,判断***峰峰值的步骤包括:
S11:采样直流电压UDC;
S12:提取直流分量UDC_DC;
S13:根据直流电压UDC与直流分量UDC_DC相减提取交流分量UDC_AC;
S14:峰峰值UDC_PP计算,根据最大交流分量MAX(UDC_AC)减去最小交流分量MIX(UDC_AC)得到。
进一步的,步骤S12中,通过低通滤波方式提取直流电压UDC的直流分量。
进一步的,步骤S3中,谐振判别包括以下步骤:
S21:输入峰峰值UDC_PP;
S22:通过峰峰值UDC_PP和二区超限值UDC_PP_limit2进行比较,如果峰峰值UDC_PP大于二区超限值UDC_PP_limit2,那么转到步骤S5进行可控负荷调节子流程;如果峰峰值UDC_PP小于二区超限值UDC_PP_limit2,转到步骤S23;
S23:通过峰峰值UDC_PP和一区超限值UDC_PP_limit1进行比较,如果峰峰值UDC_PP大于一区超限值UDC_PP_limit1,那么转到步骤S4进行可控源调节子流程;如果峰峰值UDC_PP小于一区超限值UDC_PP_limit1,转到步骤S24;
S24:将可控源调节子流程的运行标志位FLAG_POWER和可控负荷调节子流程FLAG_LOAD置位,使直流电压的峰峰值在运行范围内。
进一步的,步骤S4中,可控源调节子流程是对可控源功率进行补偿,包括以下步骤:
S31:当前可控源调节子流程的运行标志位FLAG_POWER有效;
S32:输入实时采集的直流电压峰峰值UDC_PP,设定的一区超限值UDC_PP_limit1,以及源电压峰峰值偏差调节步长PBC_POWER_STEP;
S33:偏差功率计算:当前的输出功率补偿值PBC_POWER,等于历史下发的输出功率补偿值PBC_POWER1与输出补偿功率的和,所述输出补偿功率是通过计算直流电压峰峰值UDC_PP与一区超限值UDC_PP_limit1的差值,并将差值与源电压峰峰值偏差调节步长PBC_POWER_STEP相乘得到;
S34:将当前的输出功率补偿值PBC_POWER赋值给历史下发的输出功率补偿值PBC_POWER1;
S35:下发当前的输出功率补偿值PBC_POWER给可控源进行调节,然后判断FLAG_POWER的值,如果FLAG_POWER=1,重复步骤S32-S35;如果FLAG_POWER=0,结束可控源调节子流程。
进一步的,步骤S35中,对于多个可控源,调节有优先级的可控源,或者平均分配的方式下发当前的输出功率补偿值给所有可控源。
进一步的,步骤S5中,可控负荷调节子流程是对可控负荷功率进行补偿,包括以下步骤:
S41:当前可控负荷调节子流程的运行标志位FLAG_LOAD有效;
S42:输入实时采集的直流电压峰峰值UDC_PP,设定的二区超限值UDC_PP_limit2,以及负荷电压峰峰值偏差调节步长PBC_LOAD_STEP;
S43:偏差功率计算:当前的运行功率补偿值PBC_LOAD,等于历史下发的运行功率补偿值PBC_LOAD1与运行补偿功率的和,所述运行补偿功率是通过计算直流电压峰峰值UDC_PP与二区超限值UDC_PP_limit2的差值,并将差值与负荷电压峰峰值偏差调节步长PBC_LOAD_STEP相乘得到;
S44:将当前的运行功率补偿值PBC_LOAD赋值给历史下发的运行功率补偿值PBC_LOAD1;
S45:下发当前的运行功率补偿值PBC_LOAD给可控负荷进行调节,然后判断FLAG_LOAD的值,如果FLAG_LOAD=1,重复步骤S42-S45;如果FLAG_LOAD=0,结束可控负荷调节子流程。
进一步的,步骤S45中,对于多个可控负荷,调节有优先级的可控负荷,或者平均分配的方式下发当前的运行功率补偿值给所有可控负荷。
所述可控源调节子流程和可控负荷调节子流程,按照单步步长调节功率,每一次在历史值的基础上加电压峰峰值偏差和单步调节步长,直到直流电压峰峰值达到要求范围内。
所述直流微电网***的直流电压稳定控制方法,在充分分析直流微电网***源变换器和负荷变流器阻抗特性的基础上,提出通过可控源和负荷变换器输出功率扰动的方法,主动调整输出阻抗特性,从而使***更易达到稳定且更具实用性。本发明对于***集成商来说,无法通过修改标准模块的控制环的基础上,也能使***达到稳定且更具实用性,有利于微电网***集成商落地。
附图说明
图1是直流微电网***的拓扑示意图;
图2是所述直流微电网***的直流电压稳定控制方法的流程图;
图3是直流电压采样及***峰值提取方法的示意图;
图4是谐振判别的流程示意图;
图5是可控源功率补偿子流程的示意图;
图6是可控负荷功率补偿子流程的示意图。
具体实施方式
如图1所示的直流微电网***的拓扑示意图,包括ACDC变换器、直流母线、光伏单元、储能单元和终端负荷,交流市电通过ACDC变换器形成直流电进入直流母线,所述光伏单元通过单向DCDC光伏变换器与直流母线相连接,所述储能单元通过双向DCDC储能变换器与直流母线相连接,所述终端负荷通过单向DCDC负荷变换器或单向DCAC负荷变换器与终端负荷相连接。
在使用时,所述光伏单元通过单向DCDC光伏变换器向直流母线注入功率,将光伏单元及单向DCDC变换器作为发电源;储能单元通过双向DCDC储能变换器与直流母线交换功率,储能单元向直流母线注入功率时,储能单元及双向DCDC储能变换器作为发电源,直流母线向储能单元注入功率时,储能单元及双向DCDC储能变换器作为负荷;直流母线向终端负荷注入功率,终端负荷及其单向DCDC负荷变换器或单向DCAC负荷变换器作为负荷。基于此,将作为发电源的所有硬件设备看成源分组,将作为负荷的所有硬件设备看成负荷分组。
如图2所示,所述直流微电网***的直流电压稳定控制方法,包括以下步骤:
S1:设定源分组和负荷分组,所述源分组根据硬件设备的运行功率是否受控,分为可控源/不可控源;所述负荷分组根据硬件设备的输出功率是否受控,分为可控负荷/不可控负荷。源分组的硬件设备的输出功率能够受控,所述源分组的硬件设备为可控源,否则为不可控源;负荷分组的硬件设备的运行功率能够受控,所述负荷分组的硬件设备为可控负荷,否则为不可控负荷。关于可控负荷和不可控负荷的分组问题,一般是根据硬件设备的运行功率是否受控来决定,以负荷是否可控来举例:如3kW空调可以接受远程启动和停止,就可以认为其功率可控,只是这个功率要么是3kW要么是0,又比如说电动汽车充电过程中其充电功率可以控制(比如5kW,还是20kW),以上认为是可控负荷;对于办公电脑等其特点是需要持续工作的,那么其功率不受控制,认为是不可控负荷。进一步的,一旦将硬件设备进行可控负荷和不可控负荷分组之后,那么认为负荷分组中硬件设备的功率可以受到控制,控制方式可以是功率调整,也可以是启动开关,功率调整和启动开关的优先级可以通过配置实现。对于源也是同样的道理,关于可控源和不可控源的分组问题,一般是根据硬件设备的输出功率是否受控来决定。
以图1中的拓扑结构为例,所述ACDC变换器、单向DCDC光伏变换器和双向DCDC储能变换器都与直流微电网***的***控制器相连接,通过***控制器能够控制ACDC变换器、单向DCDC光伏变换器和双向DCDC储能变换器这三个与直流母线连接的硬件设备。这样,市电、光伏单元和储能单元在输出功率时,输出功率能够受***控制器进行控制,均为可控源,将市电、光伏单元和储能单元视为源分组,对应的ACDC变换器、单向DCDC光伏变换器和双向DCDC储能变换器视为源变换器。而对于向直流母线输出功率的不受***控制器进行控制的其他单元,其运行功率为不可控源。
相对应的,终端负荷为负荷分组,单向DCDC负荷变换器和单向DCAC负荷变换器为负荷变换器,所述负荷变换器用于向终端负荷供电,一般情况下,所述终端负荷(如空调、充电的电动汽车)的运行功率能够受***控制器进行控制的,定义其运行功率可受控则为可控负荷。所述终端负荷的运行功率不受***控制器进行控制的,定义其运行功率为不可控负荷。而直流母线向储能单元注入功率时,此时储能单元也成为终端负荷的一部分,其双向DCDC储能变换器同样成为负荷变换器的一部分。
设定源变换器的阻抗为ZP1~ZPN,负荷变换器的阻抗为ZL1~ZLN,则源变换器的阻抗与输出电压、输出功率有下述关系ZP=Uout^2/PoutP,ZP表示源变换器阻抗,Uout表示输出电压,PoutP表示输出功率。负荷变换器的阻抗与输入电压、运行功率有下述关系ZL=-Uin^2/PoutL,ZL表示负荷变换器阻抗,Uin表示输入电压,PoutL表示运行功率。
源变换器输出电压Uout和负荷变换器输入电压Uin相等,可知当***阻抗特性,当只有1个源变换器和1个负荷变换器时,即ZS=ZP1+ZL1时,可以通过调整源变换器的输出功率PoutP或者负荷变换器的运行功率PoutL,进而调整***阻抗ZS远离低阻抗或者零阻抗,从而提高***直流电压稳定性。
S2:对连接源分组和负荷分组的直流母线进行直流电压采样,通过最大值和最小值识别,来判断***峰峰值;
所述最大值和最小值识别是指,直流电压虽然是直流,但一般在直流上会叠加有交流脉动的电压,这样就意味着会存在最大值和最小值;通过最大值和最小值的识别可以得到交流分量的大小。如果需要高精度计算,则先通过低通滤波方式提出直流分量,然后将直流电压与直流分量相减,进而提取出交流分量。
所述***峰值是判断直流电压是否稳定的关键参数,举例来说,直流电压750V,一般在这个电压上会叠加1%的交流脉动,这是在允许的范围,当***阻抗不匹配时,这个交流脉动会变大,比如说会变大到5%、10%甚至更大;那么可以通过这个交流脉动分量来确定是否超限,或者***达到不稳定,而提取交流分量就是用来判断这个交流脉动分量是否超过正常值。
结合图3所示,判断***峰峰值的步骤包括如下步骤:
S11:采样直流电压UDC;
S12:提取直流分量UDC_DC;
S13:计算交流分量UDC_AC=UDC-UDC_DC;
可以先通过低通滤波提出直流分量,然后直流电压UDC与直流分量UDC_DC相减提取交流分量UDC_AC;
S14:峰峰值UDC_PP计算,UDC_PP=MAX(UDC_AC)-MIX(UDC_AC);即***峰峰值是最大交流分量MAX(UDC_AC)减去最小交流分量MIX(UDC_AC)。
S3:通过对所述峰峰值电压谐振的谐振判别,判断需要调节的谐振分区在一区调节还是二区调节,在保证终端负荷用电的基础上,一区调节和二区调节的区别在于:一区调节是调节源变换器的输出功率,二区调节时调节负荷变换器的运行功率,从而以最大程度保证终端负荷供电的需求。
振荡***在周期性外力作用下,当外力作用频率与***固有振荡频率相同或很接近时,会发生振幅急剧增大的现象。产生谐振时的频率称“谐振频率”。振荡电路也存在共振现象,电感与电容串联电路发生谐振称“串联谐振”,或“电压谐振”;电感与电容并联电路发生谐振称“并联谐振”,或“电流谐振”。本发明关注电压谐振。
如图4所示,谐振判别的流程包括以下步骤:
S21:输入峰峰值UDC_PP;
S22:通过峰峰值UDC_PP和二区超限值UDC_PP_limit2进行比较,如果峰峰值UDC_PP大于二区超限值UDC_PP_limit2,那么转到步骤S5进行可控负荷调节子流程;如果峰峰值UDC_PP小于二区超限值UDC_PP_limit2,转到步骤S23;
S23:通过峰峰值UDC_PP和一区超限值UDC_PP_limit1进行比较,如果峰峰值UDC_PP大于一区超限值UDC_PP_limit1,那么转到步骤S4进行可控源调节子流程;如果峰峰值UDC_PP小于一区超限值UDC_PP_limit1,转到步骤S24;
S24:将可控源调节子流程的运行标志位FLAG_POWER和可控负荷调节子流程FLAG_LOAD置位,通过调节输出功率以及运行功率,使直流电压的峰峰值在运行范围内。
其中,定义的一区超限值UDC_PP_limit1和二区超限值UDC_PP_limit2都是用于判断峰峰值是否超限的判断条件,比如正常峰峰值是直流电压的1%,定义UDC_PP_limit1为5%,定义UDC_PP_limit2为10%,那么就是实际量测的峰峰值和5%,10%的关系,通过这个关系判断,作为对源分组的输出功率和负荷分组的运行功率调整的依据,从而确定是进行可控源调节子流程还是可控负荷调节子流程,同时将对应子流程的运行标志位FLAG_POWER和FLAG_LOAD置位(FLAG_POWER=0,以及FLAG_LOAD=0)。
S4:对于峰峰值UDC_PP大于一区超限值UDC_PP_limit1,视为一区越限控制,需要采用可控源调节子流程;
如图5所示,可控源调节子流程是对可控源功率进行补偿,如果FLAG_POWER有效(FLAG_POWER=1),则进入输出补偿功率计算,并下发当前的输出功率补偿值PBC_POWER给可控源,对于多个可控源,可采取有优先级的,或者平均分配的方式下发。具体包括以下步骤:
S31:当前可控源调节子流程的运行标志位FLAG_POWER有效(FLAG_POWER=1);
S32:输入实时采集的直流电压峰峰值UDC_PP,设定的一区超限值UDC_PP_limit1(如5%×750V),以及源电压峰峰值偏差调节步长PBC_POWER_STEP(如1kW/V);
S33:偏差功率计算:当前的输出功率补偿值PBC_POWER,等于历史下发的输出功率补偿值(即上一个调节周期)PBC_POWER1与输出补偿功率的和,所述输出补偿功率是通过计算直流电压峰峰值UDC_PP与一区超限值UDC_PP_limit1的差值,并将差值与源电压峰峰值偏差调节步长PBC_POWER_STEP相乘得到。
计算公式为:PBC_POWER=PBC_POWER1+(UDC_PP-UDC_PP_limit1)×PBC_POWER_STEP。
S34:将当前的输出功率补偿值PBC_POWER赋值给历史下发的输出功率补偿值PBC_POWER1;
S35:下发当前的输出功率补偿值PBC_POWER给可控源进行调节,然后判断FLAG_POWER的值,如果FLAG_POWER=1,重复步骤S32-S35;如果FLAG_POWER=0,结束可控源调节子流程。
步骤S32到步骤S34的过程,举例来说:
UDC_PP=50
UDC_PP_limit1=5%×750V=37.5V
UDC_PP_limit2=10%×750V=37.5V
PBC_POWER_STEP=1kW/V
因为参照图4,UDC_PP<UDC_PP_limit2,故继续判断UDC_PP >UDC_PP_limit1,故FLAG_POWER置位为1,进入图5流程;
通过上式可计算:
PBC_POWER=0 +(50-37.5)×(-1kW/V)=-12.5kW
然后将PBC_POWER赋值给PBC_POWER1;
如果调节后UDC_PP=变为40V,那么重复步骤S32到步骤S34,下一步计算:
PBC_POWER=-12.5kW +(40-37.5)×(-1kW/V)=-15kW
目标就是将实时采集的直流电压峰峰值UDC_PP调整为一区超限值UDC_PP_limit1,使得UDC_PP=UDC_PP_limit1。
S5:对于峰峰值UDC_PP大于二区超限值UDC_PP_limit2,视为二区越限控制,需要采用可控负荷调节子流程;
如图6所示,可控负荷调节子流程是对可控负荷功率进行补偿,如果FLAG_LOAD有效(FLAG_LOAD=1),则进入运行补偿功率计算,并下发当前的运行功率补偿值PBC_LOAD给可控负荷,对于多个可控负荷,可采取有优先级的,或者平均分配的方式下发。具体包括以下步骤:
S41:当前可控负荷调节子流程的运行标志位FLAG_LOAD有效(FLAG_LOAD=1);
S42:输入实时采集的直流电压峰峰值UDC_PP,设定的二区超限值UDC_PP_limit2(如10%×750V),以及负荷电压峰峰值偏差调节步长PBC_LOAD_STEP(如1kW/V);
S43:偏差功率计算:当前的运行功率补偿值PBC_LOAD,等于历史下发的运行功率补偿值(即上一个调节周期)PBC_LOAD1与运行补偿功率的和,所述运行补偿功率是通过计算直流电压峰峰值UDC_PP与二区超限值UDC_PP_limit2的差值,并将差值与负荷电压峰峰值偏差调节步长PBC_LOAD_STEP相乘得到。
计算公式为:PBC_LOAD=PBC_LOAD1+(UDC_PP-UDC_PP_limit2)×PBC_LOAD_STEP。
S44:将当前的运行功率补偿值PBC_LOAD赋值给历史下发的运行功率补偿值PBC_LOAD1;
S45:下发当前的运行功率补偿值PBC_LOAD给可控负荷进行调节,然后判断FLAG_LOAD的值,如果FLAG_LOAD=1,重复步骤S42-S45;如果FLAG_LOAD=0,结束可控负荷调节子流程。
S6:结束。
图5所示的可控源调节子流程和图6所示的可控负荷调节子流程,调节过程的主要思路采用PI调节的思路,按照单步步长调节功率(每一次在历史值的基础上加电压峰峰值偏差和单步调节步长),直到直流电压峰峰值达到要求范围内,才不再调整功率。举例说明:比如说直流母线电压750V,认为5%为UDC_PP_limit1,10%为UDC_PP_limit2,其对应的区间限制峰峰值为15V和30V;则通过检测直流母线的电压峰峰值来判别源运行,还是负荷运行;一般情况下可以按照一定的控制周期进行功率步长调节,比如说基础条件可控源功率为100kW,5s为控制周期,每个周期调节步长为PBC_POWER_STEP,则达到UDC_PP_limit1时,首先可控源功率降低PBC_POWER_STEP和实时偏差值的乘积(UDC_PP-UDC_PP_limit1),到下一个周期再进行判断,如果仍满足UDC_PP_limit1时,继续调整;直到满足稳定条件小于UDC_PP_limit1;对于UDC_PP_limit2也是同样的原理。
所述直流微电网***的直流电压稳定控制方法,在充分分析直流微电网***源变换器和负荷变流器阻抗特性的基础上,提出通过可控源和负荷变换器输出功率扰动的方法,主动调整输出阻抗特性,从而使***更易达到稳定且更具实用性。本发明对于***集成商来说,无法通过修改标准模块的控制环的基础上,也能使***达到稳定且更具实用性,有利于微电网***集成商落地。
Claims (9)
1.一种直流微电网***的直流电压稳定控制方法,包括以下步骤:
S1:设定源分组和负荷分组,所述源分组根据硬件设备的运行功率是否受控,分为可控源/不可控源;所述负荷分组根据硬件设备的输出功率是否受控,分为可控负荷/不可控负荷;
S2:对连接源分组和负荷分组的直流母线进行直流电压采样,通过最大值和最小值识别,来判断***峰峰值;判断***峰峰值的步骤包括:
S11:采样直流电压UDC;
S12:提取直流分量UDC_DC;
S13:根据直流电压UDC与直流分量UDC_DC相减提取交流分量UDC_AC;
S14:峰峰值UDC_PP计算,根据最大交流分量MAX(UDC_AC)减去最小交流分量MIN(UDC_AC)得到;
S3:通过对所述峰峰值电压谐振的谐振判别,判断需要调节的谐振分区在一区调节还是二区调节,一区调节是调节源变换器的输出功率,二区调节是调节负荷变换器的运行功率;
S4:对于峰峰值UDC_PP大于一区超限值UDC_PP_limit1,视为一区越限控制,需要采用可控源调节子流程;
S5:对于峰峰值UDC_PP大于二区超限值UDC_PP_limit2,视为二区越限控制,需要采用可控负荷调节子流程,其中,一区超限值UDC_PP_limit1 小于二区超限值UDC_PP_limit2;
S6:结束。
2.根据权利要求1所述的直流微电网***的直流电压稳定控制方法,其特征在于:步骤S1中,源分组的硬件设备的输出功率能够受控,所述源分组的硬件设备为可控源,否则为不可控源;负荷分组的硬件设备的运行功率能够受控,所述负荷分组的硬件设备为可控负荷,否则为不可控负荷。
3.根据权利要求1所述的直流微电网***的直流电压稳定控制方法,其特征在于:步骤S12中,通过低通滤波方式提取直流电压UDC的直流分量。
4.根据权利要求1所述的直流微电网***的直流电压稳定控制方法,其特征在于:步骤S3中,谐振判别包括以下步骤:
S21:输入峰峰值UDC_PP;
S22:通过峰峰值UDC_PP和二区超限值UDC_PP_limit2进行比较,如果峰峰值UDC_PP大于二区超限值UDC_PP_limit2,那么转到步骤S5进行可控负荷调节子流程;如果峰峰值UDC_PP小于二区超限值UDC_PP_limit2,转到步骤S23;
S23:通过峰峰值UDC_PP和一区超限值UDC_PP_limit1进行比较,如果峰峰值UDC_PP大于一区超限值UDC_PP_limit1,那么转到步骤S4进行可控源调节子流程;如果峰峰值UDC_PP小于一区超限值UDC_PP_limit1,转到步骤S24;
S24:将可控源调节子流程的运行标志位FLAG_POWER和可控负荷调节子流程FLAG_LOAD置位到0,使直流电压的峰峰值在运行范围内。
5.根据权利要求1所述的直流微电网***的直流电压稳定控制方法,其特征在于:步骤S4中,可控源调节子流程是对可控源功率进行补偿,包括以下步骤:
S31:当前可控源调节子流程的运行标志位FLAG_POWER有效;
S32:输入实时采集的直流电压峰峰值UDC_PP,设定的一区超限值UDC_PP_limit1,以及源电压峰峰值偏差调节步长PBC_POWER_STEP;
S33:偏差功率计算:当前的输出功率补偿值PBC_POWER,等于历史下发的输出功率补偿值PBC_POWER1与输出补偿功率的和,所述输出补偿功率是通过计算直流电压峰峰值UDC_PP与一区超限值UDC_PP_limit1的差值,并将差值与源电压峰峰值偏差调节步长PBC_POWER_STEP相乘得到;
S34:将当前的输出功率补偿值PBC_POWER赋值给历史下发的输出功率补偿值PBC_POWER1;
S35:下发当前的输出功率补偿值PBC_POWER给可控源进行调节,然后判断FLAG_POWER的值,如果FLAG_POWER=1,重复步骤S32-S35;如果FLAG_POWER=0,结束可控源调节子流程。
6.根据权利要求5所述的直流微电网***的直流电压稳定控制方法,其特征在于:步骤S35中,对于多个可控源,调节有优先级的可控源,或者平均分配的方式下发当前的输出功率补偿值给所有可控源。
7.根据权利要求1所述的直流微电网***的直流电压稳定控制方法,其特征在于:步骤S5中,可控负荷调节子流程是对可控负荷功率进行补偿,包括以下步骤:
S41:当前可控负荷调节子流程的运行标志位FLAG_LOAD有效;
S42:输入实时采集的直流电压峰峰值UDC_PP,设定的二区超限值UDC_PP_limit2,以及负荷电压峰峰值偏差调节步长PBC_LOAD_STEP;
S43:偏差功率计算:当前的运行功率补偿值PBC_LOAD,等于历史下发的运行功率补偿值PBC_LOAD1与运行补偿功率的和,所述运行补偿功率是通过计算直流电压峰峰值UDC_PP与二区超限值UDC_PP_limit2的差值,并将差值与负荷电压峰峰值偏差调节步长PBC_LOAD_STEP相乘得到;
S44:将当前的运行功率补偿值PBC_LOAD赋值给历史下发的运行功率补偿值PBC_LOAD1;
S45:下发当前的运行功率补偿值PBC_LOAD给可控负荷进行调节,然后判断FLAG_LOAD的值,如果FLAG_LOAD=1,重复步骤S42-S45;如果FLAG_LOAD=0,结束可控负荷调节子流程。
8.根据权利要求7所述的直流微电网***的直流电压稳定控制方法,其特征在于:步骤S45中,对于多个可控负荷,调节有优先级的可控负荷,或者平均分配的方式下发当前的运行功率补偿值给所有可控负荷。
9.根据权利要求1所述的直流微电网***的直流电压稳定控制方法,其特征在于:所述可控源调节子流程和可控负荷调节子流程,按照单步步长调节功率,每一次在历史值的基础上加电压峰峰值偏差和单步调节步长,直到直流电压峰峰值达到要求范围内。
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