基于双电压环补偿的直流微网下垂控制

张小莲，汪麒，张仰飞，郝思鹏，刘海涛，陈凡

(南京工程学院电力工程学院, 南京市 211167)

0 引 言

近年来，越来越多的新能源发电、储能装置和负载等都使用直流电，因此越来越多的学者开始关注直流微网[1]。与交流微网相比，直流微网结构简单、易于控制、可靠性好、功率传输效率高[2-4]。

在直流微网中，底层控制是能源管理的基础，也是实现系统稳定运行的根本[5]。而系统底层控制的主要问题在于各个分布式电源(distributed generation，DG)单元输出电流的分配。现有电流分配的主要控制方法有主从控制、平均电流控制和下垂控制[6-7]，其中，下垂控制因其具有结构简单、无需通信、即插即用等特性受到了广泛关注[8-10]。

然而直流电网中各DG的线路电阻不一致，且存在本地负荷，因而会降低各DG间输出功率分配的精度，从而导致系统功率传输效率下降，同时在线路电阻上消耗的电压分量将进一步降低系统电压的质量[11-12]。针对这些问题，国内外专家学者对传统的下垂控制从不同角度提出了多种改进方案。

虚拟阻抗技术通常被用于下垂控制的改进方法中。文献[13-14]提出了基于虚拟阻抗的改进下垂控制，以消减因线路阻抗不一致而产生的环流，但没有考虑系统存在本地负荷的情况。文献[15]提出了一种以功率损耗最小为目标的虚拟阻抗优化算法来抑制并联变流器间的环流，但需要不断修正系统参数，降低了控制的实时性，且该方法仍存在电压偏差问题。下垂曲线调整方式通常是平移下垂曲线和调整下垂系数，而将这2种方法结合，其控制算法的自由度更高，解决的问题更全面。……