直流微網柔性互聯開關控制策略研究.pdf

1、微網作為一種整合分布式電源、儲能系統(tǒng)和負荷的有效組織形式，自提出后逐漸受到國內外學者的廣泛關注和研究。但以往的研究主要集中于交流微網，隨著具有直流特性的分布式電源和直流負荷的增加，直流微網的研究意義日益凸顯。以往對于直流微網的研究主要集中于微網內部，如直流微網內部的多源協(xié)調控制和儲能優(yōu)化配置等，但對于直流微網間能量調度控制策略等的研究還不是很多。本文以此為切入點，分析了利用柔性互聯開關進行直流微網互聯和能量調度的控制策略，重點從以下幾個

2、方面對柔性互聯開關及其與直流微網構成的直流配電系統(tǒng)展開研究。
　　(1)對柔性互聯開關在不同工作模式下的工作原理進行了詳細理論分析，采用雙載波三模式調制方式來實現柔性互聯開關在降壓、升降壓和升壓三種模式之間的平滑切換。分析了柔性互聯開關的單電流環(huán)和電壓電流雙閉環(huán)控制方式，并通過仿真和實驗進行驗證，證明了相關理論分析的正確性。
　　(2)為實現柔性互聯開關進行直流微網互聯和能量調度的功能，設計了柔性互聯開關的一次調節(jié)下垂控制策

3、略。柔性互聯開關將檢測到的兩端微網母線電壓大小輸入到控制器中，控制器根據設定好的下垂曲線計算出潮流調度的大小和方向。下垂曲線的設置與直流微網內部儲能變流器的控制相協(xié)調，通過微網間的能量調度使直流微網之間相互支撐，以維持兩側微網母線電壓均處于合理范圍。接著介紹了柔性互聯開關的并聯運行控制策略，說明了柔性互聯開關在并聯運行上的可行性。
　　(3)為輔助實現對兩側直流微網儲能SOC(State of Charge)的優(yōu)化調節(jié)，在柔性互聯

4、開關一次調節(jié)的基礎上增加了二次調節(jié)功能。二次調節(jié)是指柔性互聯開關的一次調節(jié)下垂控制曲線會根據兩側微網儲能SOC的狀態(tài)上下平移。柔性互聯開關在得到兩側微網儲能SOC的大小后，由控制器根據相應的公式計算出平移量，將能量從SOC高的一側調度到低的一側，以維持兩側微網儲能SOC于合理范圍內，實現對儲能單元SOC的優(yōu)化調節(jié)，延長其使用壽命。
　　(4)對三種模式下的柔性互聯開關進行了小信號建模，以柔性互聯開關工作于Buck模式為例，推導了柔