层通过接收并网端母线总电流以及每台双向变换器直流母线电流， 经过直流母线电流估计，求出每台双向变换器直流母线电流的参考值，通过低带宽通信送 至第二层控制，作为电流二次控制器的参考电流值。
[0020] 所述步骤（2)中，第一控制层包含有直流电压外环、交流电流内环和LCL滤波器电 容电流反馈的闭环控制，直流电压外环采集双向变换器直流母线电压信号，经过PI控制器 输出一个直流电压偏差值，送到直流电压外环，用于跟踪参考直流电压；交流电流内环采用 基于α β坐标系的闭环控制器，采用PR控制器实时跟踪给定值，控制变换器输出功率跟踪 给定值；LCL滤波器电容电流反馈环通过反馈滤波器电容电流，乘以反馈系数，抑制LCL滤 波器固有的谐振问题。
[0021] 所述步骤（4)中，并网电流参考值估计公式为：
[0022]
【主权项】
1. 一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制系统，其特征是；包括 多台并联的双向变换器、交流侧和控制器，双向变换器均为1XL滤波的两电平变换器，包括 并联的S相桥臂，每相桥臂包括两个串联的IGBT管，各相桥臂的中点经1XL滤波器与交流 电压源连接；每台双向变换器的输入端并联有一个电容；在N台双向变换器直流端通过线 路阻抗接入直流电网，每台双向变换器的各个IGBT管均由控制电路驱动。
2. 如权利要求1所述的一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制 系统，其特征是；所述1XL滤波电路的阻巧电阻具有一附加阻值，W抑制1XL滤波器固有的 谐振问题。
3. 如权利要求1所述的一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制 系统，其特征是；所述控制电路包括保护电路、驱动电路、采样调理电路，采样调理电路连接 DSP模块，DSP模块与保护电路双向通信，DSP模块连接驱动电路，驱动电路输出PWM信号驱 动桥臂中IGBT管的开通与关断。
4. 如权利要求3所述的一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制 系统，其特征是；所述采样调理电路采集输入电压源的直流电压、直流电流、滤波器输出的 =相电压值大小。
5. 如权利要求3所述的一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制 系统，其特征是；所述采样调理电路的采样与转换由DSP进行控制，将调理好的模拟信号转 换为数字量；数字信号的处理W及SPWM控制、PWM产生均由DSP实现，最终生成的PWM信号 送给驱动电路去控制IGBT管的开通与关断。
6. 如权利要求1所述的一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制 系统，其特征是；所述双向变换器均包含有直流电压闭环、交流电流内环和1XL滤波器电 容电流反馈的闭环控制；直流电压外环采集上位机传输的功率值，除W本地直流母线电流 实时值，得到直流电压参考值，与电压实时值相比较，通过PI控制器控制，用于稳定直流电 压；交流电流内环采用基于a0坐标系的闭环控制器，采用PR控制器实时跟踪给定值，控 制变换器输出功率跟踪给定值。
7. -种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制方法，其特征是；包 括： (1) 对每台双向变换器设置S层控制，分别为第一控制层、第二控制层和第S控制层， 其中第=控制层则属于信息交换层，通过低带宽通信与第二控制层交换信息； (2) 第一控制层的直流电压外环采集双向变换器直流母线电压信号，经过PI控制器输 出一个直流电压偏差值，送到直流电压外环，用于跟踪参考直流电压；交流电流内环采用基 于aP坐标系的闭环控制器，采用PR控制器实时跟踪给定值，控制变换器输出功率跟踪给 定值； (3) 第二控制层为电流二次控制，通过实时检测本地变换器直流母线电流，与参考值 的误差经过PI控制器输出一个直流电压校正值，送到直流电压外环，作为参考电压的修正 量，使直流母线电压跟踪参考电压值，在大电网和混合微网之间形成稳定的电压差，实现混 合微网并网功率的稳定传输； (4) 第=控制层通过接收并网端母线总电流W及每台双向变换器直流母线电流，经过 直流母线电流估计，求出每台双向变换器直流母线电流的参考值，通过低带宽通信送至第 二层控制，作为电流二次控制器的参考电流值。
8. 如权利要求1所述的一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制 方法，其特征是；所述步骤（2)中，第一控制层包含有直流电压外环、交流电流内环和LCL滤 波器电容电流反馈的闭环控制，直流电压外环采集双向变换器直流母线电压信号，经过PI 控制器输出一个直流电压偏差值，送到直流电压外环，用于跟踪参考直流电压；交流电流内 环采用基于a0坐标系的闭环控制器，采用PR控制器实时跟踪给定值，控制变换器输出功 率跟踪给定值；1XL滤波器电容电流反馈环通过反馈滤波器电容电流，乘W反馈系数，抑制 1XL滤波器固有的谐振问题。
9. 如权利要求1所述的一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制 方法，其特征是；所述步骤（4)中，并网电流参考值估计公式为：
其中，Ida。。是第i台双向变换器的并网电流参考值；Ig是并网端直流母线总电流；N为 双向变换器台数；Yd。;为第i台双向变换器的等效导纳，对于N台配置一样的双向变换器并 联系统，值为1/N。
10. 如权利要求1所述的一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制 方法，其特征是；所述步骤（4)中，直流母线电流估计公式：
其中，Ideavri是第i台双向变换器的直流母线电流估计值；Idw是第j台直流母线电流；N为双向变换器台数屯为第i台双向变换器的加权系数，对于N台配置一样的双向变换器 并联系统，Ki值可设为1。
【专利摘要】本发明公开了一种直流并网的交直流混合微网双向变换器分布式分层控制方法，该控制方法分三层，底层采用基于本地信息的功率控制，第二层采用一种直流侧的电流分布式二次控制策略，第三层通过接收每台双向变换器直流母线电流，经过直流母线电流估计，求出直流母线电流的实时平均值，作为电流二次控制器的参考电流值。相比于混合微网双向变换器传统控制策略，该控制策略在保障混合微网扩展性的基础上，可以避免系统控制器通信失败后无法进行混合微网并网控制的问题，保障了混合微网的可控性，增加了局部电网的供电可靠性，对混合微网的研究具有重要的理论和应用价值。
【IPC分类】H02J1-10
【公开号】CN104795810
【申请号】CN201510203098
【发明人】陈阿莲, 李玉琢, 段彬, 邢相洋, 张承慧
【申请人】山东大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月24日