直流微網(wǎng)柔性互聯(lián)開關(guān)控制策略研究.pdf

1、微網(wǎng)作為一種整合分布式電源、儲(chǔ)能系統(tǒng)和負(fù)荷的有效組織形式，自提出后逐漸受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注和研究。但以往的研究主要集中于交流微網(wǎng)，隨著具有直流特性的分布式電源和直流負(fù)荷的增加，直流微網(wǎng)的研究意義日益凸顯。以往對(duì)于直流微網(wǎng)的研究主要集中于微網(wǎng)內(nèi)部，如直流微網(wǎng)內(nèi)部的多源協(xié)調(diào)控制和儲(chǔ)能優(yōu)化配置等，但對(duì)于直流微網(wǎng)間能量調(diào)度控制策略等的研究還不是很多。本文以此為切入點(diǎn)，分析了利用柔性互聯(lián)開關(guān)進(jìn)行直流微網(wǎng)互聯(lián)和能量調(diào)度的控制策略，重點(diǎn)從以下幾個(gè)

2、方面對(duì)柔性互聯(lián)開關(guān)及其與直流微網(wǎng)構(gòu)成的直流配電系統(tǒng)展開研究。
　　(1)對(duì)柔性互聯(lián)開關(guān)在不同工作模式下的工作原理進(jìn)行了詳細(xì)理論分析，采用雙載波三模式調(diào)制方式來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性互聯(lián)開關(guān)在降壓、升降壓和升壓三種模式之間的平滑切換。分析了柔性互聯(lián)開關(guān)的單電流環(huán)和電壓電流雙閉環(huán)控制方式，并通過仿真和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，證明了相關(guān)理論分析的正確性。
　　(2)為實(shí)現(xiàn)柔性互聯(lián)開關(guān)進(jìn)行直流微網(wǎng)互聯(lián)和能量調(diào)度的功能，設(shè)計(jì)了柔性互聯(lián)開關(guān)的一次調(diào)節(jié)下垂控制策

3、略。柔性互聯(lián)開關(guān)將檢測(cè)到的兩端微網(wǎng)母線電壓大小輸入到控制器中，控制器根據(jù)設(shè)定好的下垂曲線計(jì)算出潮流調(diào)度的大小和方向。下垂曲線的設(shè)置與直流微網(wǎng)內(nèi)部?jī)?chǔ)能變流器的控制相協(xié)調(diào)，通過微網(wǎng)間的能量調(diào)度使直流微網(wǎng)之間相互支撐，以維持兩側(cè)微網(wǎng)母線電壓均處于合理范圍。接著介紹了柔性互聯(lián)開關(guān)的并聯(lián)運(yùn)行控制策略，說(shuō)明了柔性互聯(lián)開關(guān)在并聯(lián)運(yùn)行上的可行性。
　　(3)為輔助實(shí)現(xiàn)對(duì)兩側(cè)直流微網(wǎng)儲(chǔ)能SOC(State of Charge)的優(yōu)化調(diào)節(jié)，在柔性互聯(lián)

4、開關(guān)一次調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上增加了二次調(diào)節(jié)功能。二次調(diào)節(jié)是指柔性互聯(lián)開關(guān)的一次調(diào)節(jié)下垂控制曲線會(huì)根據(jù)兩側(cè)微網(wǎng)儲(chǔ)能SOC的狀態(tài)上下平移。柔性互聯(lián)開關(guān)在得到兩側(cè)微網(wǎng)儲(chǔ)能SOC的大小后，由控制器根據(jù)相應(yīng)的公式計(jì)算出平移量，將能量從SOC高的一側(cè)調(diào)度到低的一側(cè)，以維持兩側(cè)微網(wǎng)儲(chǔ)能SOC于合理范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)能單元SOC的優(yōu)化調(diào)節(jié)，延長(zhǎng)其使用壽命。
　　(4)對(duì)三種模式下的柔性互聯(lián)開關(guān)進(jìn)行了小信號(hào)建模，以柔性互聯(lián)開關(guān)工作于Buck模式為例，推導(dǎo)了柔