基于无源性的直流微电网并联变换器控制策略

doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-0539

太阳能学报 ›› 2022, Vol. 43 ›› Issue (11): 501-507.DOI: 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-0539

基于无源性的直流微电网并联变换器控制策略

张泽华^1,2, 宋桂英^1,2, 侯明宣³, 杨博伟^1,2, 张晓璐⁴, 刘畅^1,2

1.省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室（河北工业大学电气工程学院）,天津 300130;
2.河北省电磁场与电器可靠性重点实验室（河北工业大学电气工程学院）,天津 300130;
3.国网内蒙古东部电力有限公司科尔沁区供电分公司,通辽 028000;
4.华北电力科学研究院有限责任公司,北京 100045

收稿日期:2021-05-17 出版日期:2022-11-28 发布日期:2023-05-28
通讯作者: 宋桂英（1971—）,女,博士、副教授,主要从事电力电子方面的研究。411538141@qq.com
基金资助:
河北省自然科学基金（E2020202177）; 智能电网保护和运行控制国家重点实验室开放课题（SGNR0000KJJS1907542）

CONTROL STRATEGY OF PARALLEL CONVERTERS IN DC MICROGRID BASED ON PASSIVITY

Zhang Zehua^1,2, Song Guiying^1,2, Hou Mingxuan³, Yang Bowei^1,2, Zhang Xiaolu⁴, Liu Chang^1,2

1. State Key Laboratory of Reliability and Intelligence of Electrical Equipment（School of Electrical Engineering, Hebei University of Technology）,Tianjin 300130, China;
2. Key Laboratory of Electromagnetic Field and Electrical Apparatus Reliability of Hebei Province（School of Electrical Engineering, Hebei University of Technology）, Tianjin 300130, China;
3. Horqin District Power Supply Branch of Inner Mongolia East Electric Power Co., Ltd., Tongliao 028000, China;
4. North China Electric Power Research Institute Limited Liability Company, Beijing 100045, China

Received:2021-05-17 Online:2022-11-28 Published:2023-05-28

摘要/Abstract

摘要： 针对可再生能源聚合而形成带混合负载的直流微电网稳定性与协调性问题,提出一种将无源控制与改进非线性干扰观测器前馈补偿相结合的新型控制算法,在消除恒功率负载对直流微电网的影响的同时提高了系统鲁棒性,再利用线路阻抗补偿来改善分流精度与实现电压无偏差。该文利用Matlab/Simulink搭建并联DC-DC变换器仿真模型进行验证,通过对比传统无源控制与比例积分调节的无源控制表明,提出的控制策略抑制了恒功率负载与线路阻抗对直流微电网的影响。最后,在Opal-RT半实物实验平台验证了该策略的有效性。

关键词: 微电网, 可再生能源, DC-DC变换器, 控制算法, 鲁棒性, 电压无偏差

Abstract: Aiming at the stability and coordination of DC microgrid with mixed load formed by renewable energy aggregation, a new control algorithm combining passive control and improved nonlinear disturbance observer feedforward compensation is proposed, which not only eliminates the influence of constant power load on DC microgrid, but also improves the system robustness, Then the line impedance compensation is used to improve the shunt accuracy and realize no voltage deviation. The research uses Matlab/Simulink to build a parallel DC-DC converter, simulation model for verification. By comparing the traditional passive control and proportional integral regulation passive control, it is shown that the proposed control strategy suppresses the influence of constant power load and line impedance. Finally, the effectiveness of the strategy was verified on the Opal-RT semi-physical experiment platform.

Key words: microgrids, renewable energy, DC-DC converters, control algorithm, robustness, voltage without deviation

中图分类号:

TM461

张泽华, 宋桂英, 侯明宣, 杨博伟, 张晓璐, 刘畅. 基于无源性的直流微电网并联变换器控制策略[J]. 太阳能学报, 2022, 43(11): 501-507.

Zhang Zehua, Song Guiying, Hou Mingxuan, Yang Bowei, Zhang Xiaolu, Liu Chang. CONTROL STRATEGY OF PARALLEL CONVERTERS IN DC MICROGRID BASED ON PASSIVITY[J]. Acta Energiae Solaris Sinica, 2022, 43(11): 501-507.

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CONTROL STRATEGY OF PARALLEL CONVERTERS IN DC MICROGRID BASED ON PASSIVITY

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