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双极性直流微电网中多电压平衡器协调控制

双极性直流微电网中多电压平衡器协调控制

Coordinated Control of Multiple Voltage Balancers in a Bipolar DC Microgrid

Coordinated Control of Multiple Voltage Balancers in a Bipolar DC Microgrid

doi:
10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.161394
摘要:
针对应用电压平衡器来解决双极性直流微电网正、负极对中线电压的平衡控制问题,提出一种基于下垂控制和干扰观测器相结合的多电压平衡器并联运行与协调控制方法.应用干扰观测器,能在不需要增加额外电流传感器的情况下,利用本地测量信息即可实现对电压平衡器输出电流的快速跟踪;采用基于干扰观测器输出结果的外环直流电压下垂控制和内环输出电流前馈控制,不仅能实现在无互联通信情况下的多电压平衡器并联运行和即插即用,还能有效提高直流电压平衡控制系统的动态响应,抑制双极性直流微电网内负荷突变、间隙性分布式电源出力波动等暂态对直流母线正、负极对中线电压的冲击.最后,在包含直流模拟电源、两台电压平衡器以及相应阻性负荷、恒功率负载等构成的双极性直流微电网实验平台中验证了所提方法的有效性.
Abstract:
For neutral-point voltage balancing control in a bipolar DC microgrid, a coordinated control strategy for parallel operation of multiple voltage balancers was proposed, which was composed of droop method and disturbance observer based current feed-forward. With the observer and only the local measurements, the output current of the voltage balancer could be quickly tracked without any additional current sensors. Through the estimated value, DC voltage droop control and current feed-forward had been well designed. It can realize unbalanced current sharing and plug-play feature without communication, and improve the dynamics and stability of neutral-point voltage balancing control respectively. A prototype bipolar DC microgrid, including a DC simulated voltage source, two voltage balancers, resistive DC loads and a DC-DC converter based constant power load, has verified the performance of the presented control.
作者 李霞林 [1] 张雪松 [2] 郭力 [1] 王成山 [1] 张绍辉 [1] 杨苹 [3]
Author: Li Xialin[1] Zhang Xuesong[2] Guo Li[1] Wang Chengshan[1] Zhang Shaohui[1] Yang Ping[3]
作者单位
  1. 智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津 300072
  2. 国网浙江省电力公司电力科学研究院 杭州 310014
  3. 华南理工大学广东省绿色能源技术重点实验室 广州 511458
期 刊: 电工技术学报 ISTIC EI SCI PKU CSSCI
Journal: Transactions of China Electrotechnical Society
年,卷(期) 2018, 33(4)
分类号 TM721
关键词: 双极性直流微电网 知识脉络 多电压平衡器 知识脉络 即插即用 知识脉络 协调控制 知识脉络 干扰观测器 知识脉络
Keywords: Bipolar DC microgrid multiple voltage balancers plug and play coordinated control disturbance observer
机标分类号
基金项目 国家高技术研究发展计划(863计划),国家自然科学基金项目,天津市科技支撑计划重点项目,广东省绿色能源技术重点实验室项目
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