一种光储直柔直流PV下垂控制方法与流程

一种光储直柔直流pv下垂控制方法
技术领域
1.本申请涉及微电网电源领域，具体涉及一种光储直柔直流pv下垂控制方法。


背景技术：

2.与传统系统相比，基于电压源型变换器(vsc)的光储直柔直流系统具备多个电源端和负荷端，将分布式电源和负载连接，具有损耗低、控制灵活、易于扩展的特点，光储直柔直流系统中协调控制的关键在于直流电压控制：pv电压下垂控制。
3.pv电压下垂控制方式下，电压调节和功率分配有多个变换器共同参与，根据变换器的p-v特性曲线斜率，调节该变换器对功率分配和电压调节的能力，其中一个变换器退出运行后，其余部分将继续维持正常运行，系统可靠性高。


技术实现要素：

4.基于此，本发明提出了一种光储直柔直流pv下垂控制方法，vsc控制通常包括电流内环和电压外环，下垂控制结合功率控制与电压控制，根据p-v特性曲线生成内环电流参考值，p-p
ref
＝k(u
dc-u
dcref
)，根据功率与电压电流的关系p＝ui，以电流流出直流网络为正方向，可得出电流与直流电压的关系由此可见，光储指柔直流系统的直流电压调节和功率分配由下垂斜率决定，下垂斜率的选取影响整个直流系统的动态性能和稳定性，因而需要根据功率变换器和直流系统的特性，合理设计下垂特性曲线，同时还应该考虑本地控制器对整个系统稳定性以及其他变换器直流电压的影响。
5.通过对变换器p/u控制特性的调节，主动调节功率分配，同时改善系统和变换器在功率波动情况下的响应性能。
附图说明
6.图1为本申请实例提供的光储直柔直流pv下垂控制方法方案示意图。
7.图2为本申请实例提供的光储直柔直流pv下垂控制方法示意图。
8.图3为本申请实例提供的光储直柔系统中变换器的p/u控制特性曲线图。
具体实施方式
9.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在描述的其他方式来实施，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
10.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相
关的所列项目的任意的和所有的组合。
11.如图2所示，通过p/u控制特性的左右移动，实现直流电压的调整。以变换器(vsc)为例说明，其基准p/u控制特性是一条通过u
dcn
，斜率ks＝δp/δu＝10.0(标幺值)的直线。初始时电压偏移量为u
dc0
，系统工作点位于a。将电压偏移量从udc0增大到u
dc0
+u
delta
，控制特性向右平移，可以带动直流电压升高，如b点，在进行电压调节时功率一般也会改变，可以借助功率主动调节功能进行调整。
12.如图3所示为一个典型的p/u控制特性，为实现母线电压的自主控制，电压源型变换器(vsc)、储能变换器(esc)、光伏变换器(pvc)、充电桩变换器(evc)均设置有p/u调节功能，也就是根据母线电压调整自身输出功率。为方便分析，在涉及直流母线p/u调节功能时，功率和电压都采用标幺值，功率的标幺值参考变换器额定功率，电压的标幺值参考u
dc0
。
13.变换器p/u控制特性的任何改变，都有可能对功率和电压产生影响，为了对各种不同控制目标进行适当解耦，可以分别匹配不同的p/u控制特性调整方法：
14.上下平移，主要用于在同类型设备之间对功率进行调节，比如对并联的多台esc进行功率控制。
15.左右平移，主要用于对直流电压进行调整。
16.左右旋转，主要用于改变不同类型设备参与电压控制的程度，下垂特性曲线k越倾斜，对于电压偏差的敏感度越高，功率贡献越大，一般对应系统中响应速度更快、功率裕量更大的变换器。
17.电压误差带，当电压变化处于误差带范围以内时，变换器不对电压偏差进行响应和调整，达到降低电压敏感度，减少对正常工作的影响等目的。
18.电压死区，在此电压范围内，设备不对电压变化进行响应，常见于光伏变换器(pvc)的最大功率跟踪，以及充电桩变换器(evc)和电压源型变换器vsc的恒功率区。
19.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
20.以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。


技术特征：
1.一种光储直柔直流pv下垂控制方法，其特征在于，系统工作模式基于电压源型变换器(vsc)，vsc控制通常包括电流内环和电压外环，下垂控制结合功率控制与电压控制，根据pv特性曲线生成内环电流参考值，p-p
ref
＝k(u
dc-u
dcref
)，根据功率与电压电流的关系p＝ui，以电流流出直流网络为正方向，可得出电流与直流电压的关系2.根据权利要求1所述的光储直柔直流pv下垂控制方法，其特征在于，所述的电压源型变换器(vsc)，其基准p/u控制特性是一条通过u
dcn
，斜率k
s
＝δp/δu＝10.0(标幺值)的直线，初始时电压偏移量为u
dc0
，系统工作点位于a，将电压偏移量从udc0增大到u
dc0
+u
delta
，控制特性向右平移，可以带动直流电压升高，如b点。3.根据权利要求1所述的光储直柔直流pv下垂控制方法，其特征在于，所述的储能变换器(esc)、光伏变换器(pvc)、充电桩变换器(evc)均设置有p/u调节功能，也就是根据母线电压调整自身输出功率。4.根据权利要求1所述的光储直柔直流pv下垂控制方法，其特征在于，所述的为了对各种不同控制目标进行适当解耦，可以分别匹配不同的p/u控制特性调整方法：上下平移，主要用于在同类型设备之间对功率进行调节，比如对并联的多台esc进行功率控制；左右平移，主要用于对直流电压进行调整；左右旋转，主要用于改变不同类型设备参与电压控制的程度，下垂特性曲线k越倾斜，对于电压偏差的敏感度越高，功率贡献越大，一般对应系统中响应速度更快、功率裕量更大的变换器；电压误差带，当电压变化处于误差带范围以内时，变换器不对电压偏差进行响应和调整，达到降低电压敏感度，减少对正常工作的影响等目的；电压死区，在此电压范围内，设备不对电压变化进行响应，常见于光伏变换器(pvc)的最大功率跟踪，以及充电桩变换器(evc)和电压源型变换器vsc的恒功率区。

技术总结
本发明提出了一种光储直柔直流PV下垂控制方法，VSC控制通常包括电流内环和电压外环，下垂控制结合功率控制与电压控制，根据P-V特性曲线生成内环电流参考值，以电流流出直流网络为正方向，I-I


技术研发人员：陈满 史尤杰 李毓煊 雷博 叶复萌 周月宾
受保护的技术使用者：南方电网科学研究院有限责任公司
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/9/7