直流发电机的控制策略

赵小平

(神木职业技术学院，陕西 神木 719300)

在直流微网中，太阳能光伏Boost变换器并不具备发电机惯性与阻尼，而且负载功率发生骤变时还会影响直流母线电压的稳定性。若母线电压出现扰动，那么保障负荷侧电压稳定、母线电压恢复、降低电压跌落冲击便成为了直流微网稳定运行的关键。作为母线、负荷、微电源衔接的关键电力电子设备，DC/DC变换器可转变母线电压或者微电源电压为负荷或者直流母线可接受电压等级。为保障直流微网运行稳定性，有学者提出了以电压下垂控制与MPPT控制为载体的光伏接口单元控制与抑制母线电压波动的功率前馈控制相关策略，可确保母线电压稳定性，却无法控制小范围直流母线电压的波动与突变。当前基于直流母线的变流器控制策略依旧缺少一定的柔韧性与自动分担功率效用，所以进一步研究具备鲁棒性的DC/DC变换器控制模型具有十分重要的现实意义[1]。据此，本文提出了虚拟直流发电机控制策略，即基于模拟直流发电机特性的DC/DC变换器控制策略。

1 直流发电机工作原理

基于直流发电机原理[2]可以得知：

Ee=Fgφυ

(1)

式中，Ee为感应电动势；Fg为电动势常数；φ为磁通；υ为转速。

若发电机输出电压以R0表示，内阻以f表示，输出电流以Io表示，负载阻抗以UL表示，那么直流发电机运行电路如图1所示。

图1 直流发电机运行电路

由图可知，直流发电机输出电流具体表示为：

(2)

基于式(2)可知，输出电流直接受发电机的感应电动势、内阻、负载阻抗影响。……