基于分布式协同的双极直流微电网不平衡电压控制策略

杨美辉 周念成 王强钢 廖建权 孟潇潇

（输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室（重庆大学） 重庆 400044）

0 引言

光伏、储能等直流型分布式电源的增加促进了直流微电网的发展[1-3]。相比于交流微电网，直流微电网具有结构简单、控制容易、供电容量大、电能质量高等优点[4-6]。根据是否存在中线，可将直流微电网分为单极和双极直流微电网[7]。相比于单极直流微电网，双极直流微电网提供更多电压等级接口，电压等级可灵活变换，同时其对 AC-DC变换器的利用率高[8]。此外，当某一极发生故障时，另一极可继续保持运行，系统具有更高的可靠性和安全性。但正、负极的电源，负荷和线路参数等不平衡会在中线产生不平衡电流，进而增加线路损耗，同时使正、负极母线电压偏离额定值[9-10]。当某一节点的负荷严重不平衡时，不平衡度可能超标，甚至触发中线的不平衡电压保护[11]。为灵活调节双极直流微电网的电压不平衡度，同时使母线电压运行在合理范围内，须采取一定的分布式协同控制策略，保证直流负荷的正常运行。

针对双极直流微电网的不平衡电压抑制，目前主要有三种策略[12]：①采用可抑制不平衡电压的AC-DC变换器；②在AC-DC变换器的出口安装电压平衡器；③采用负荷切换开关调整直流负荷的供电极性。文献[13-14]提出了在双极直流微电网中，采用三电平变换器抑制直流母线不平衡电压的控制方法，使直流母线的正、负极电压达到平衡的同时，实现电网的双向潮流。……