独立直流微网智能功率分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电网功率分配方法，特别涉及一种独立直流微网智能功率分配方 法D
【背景技术】
[0002] 由于在环保、可扩展性和灵活性方面有更高的要求，分布式发电已经成为一个对 现代电网或未来电网更具吸引力的选择。由于分布式发电在当今广泛应用，人们对于微网 的研究兴趣也越来越浓厚，这是一个负载和分布式能源的集群，它作为一个控制系统向当 地负载提供了稳定、经济和环保的电力能源，具体见下面4个文献：
[0003] 1、R.Lasseter，"Microgrids，"inProc.IEEEPowerEng.Soc.Winter Meet.，2002,pp. 305 - 308.
[0004] 2、S.K.Mazumder，M.TahirandK.Acharya,"Master-SlaveCurrent-Sharing ControlofaParallelDC-DCConverterSystemOveranRFCommunication Interface"，IEEETrans.Ind.Electron.，vol. 55,no. 1，pp. 59-66,Jan. 2008.
[0005] 3、Iyer，M.N.BelurandM.C.Chandorkar，"AGeneralizedComputational MethodtoDetermineStabilityofaMulti-inverterMicrogrid^,IEEETrans.Power Electron.，vol. 25,no. 9,pp. 2420-2432,Sept. 2010.
[0006] 4、R.Majumder，B.Chaudhuri，A.Ghosh，R.Majumder，G.Ledwichand F.Zare,"ImprovementofStabilityandLoadSharinginanAutonomousMicrogrid UsingSupplementaryDroopControlLoop"，IEEETrans.PowerSyst.,vol. 25,no. 2,pp ? 796-808,May. 2010。
[0007] 特别的，由于直流电源和直流负载的大规模应用，作为微电网的一个重要的研宄 方向，直流微电网已经研宄了多年。直流微网相比交流微网不仅效率提高了，而且交流/直 流转换的损耗也有所降低。此外，直流微网的优势还有更好的兼容性和鲁棒稳定性，具体见 下面4个文献：
[0008] 5、P.C.Loh，D.Li，Y.K.ChaiandF.Blaabjerg，"AutonomousOperationof HybridMicrogridWithACandDCSubgrids^,IEEETrans.PowerElectron.,vol.28,n o. 5,pp. 2214-2223,May. 2013.
[0009] 6、P.H.Divshali，A.Alimardani，S.H.HosseinianandM.Abedi，"Decentralized CooperativeControlStrategyofMicrosourcesforStabilizingAutonomous VSC-BasedMicrogrids"，IEEETrans.PowerSyst.，vol. 27,no. 4,pp. 1949-1959,N ov. 2012.
[0010] 7、J.C.Vasquez，J.M.Guerrero，A.Luna，P.Rodriguezand R.Teodorescu,"AdaptiveDroopControlAppliedtoVoltage-SourceInverters OperatinginGrid-ConnectedandIslandedModes"，IEEETrans.Ind.Electron.，vol. 56,no. 10,pp. 4088-4096,Oct. 2009.
[0011] 8、Y.W.LiandC.N.Kao,"AnAccuratePowerControlStrategyfor Power-Electronics-InterfacedDistributedGenerationUnitsOperatingina Low-VoltageMultibusMicrogrid"，IEEETrans.PowerElectron.,vol. 24,no. 12,pp. 29 77-2988,Dec. 2009。直流微网在并网和孤岛运行模式都可以运行。在并网操作中，系统的稳 定性取决于电网的状态，DG单元通过最大功率跟踪策略控制。但是在孤岛运行模式下，直 流微电网必须应对诸如转化器中断等严重意外事故，并且DG单元的传送功率必须能够满 足客户的需求。因此，功率分配对于孤岛运行的直流微网系统是极为重要的。
[0012] 为了实现有效的功率分配和维护直流微电网孤岛运行时的电压幅值的紧密调节， 适当的控制方法是关键。集中控制可以提供更好的电能质量并使分布式发电效率最大化， 但是也带来了一些限制，比如高度依赖快速和可靠的通信系统，通过引入通信电路和中央 控制器等导致的系统可靠性降低。为了克服这些不足，引入了下垂控制，具体见下面3个文 献：
[0013] 9、F.Diaz，C.Gonzalez-Moran，J.Gomez-AleixandreandA.Diez,"Scheduling ofDroopCoefficientsforFrequencyandVoltageRegulationinIsolated Microgrids，"IEEETrans.PowerSyst.，vol. 25,no. 1，pp. 489-496,Feb. 2010.
[0014] 10、R.BillintonandR.Karki，"Capacityexpansionofsmallisolatedpower systemsusingPVandwindenergy"，IEEETrans.PowerSyst. ,vol. 16,no. 4,pp. 892-7 ,Nov. 2001.
[0015] IKE.Barklund,N.Pogaku,M.Prodanovic,C.Hernandez-Aramburo,and T.C.Green,"Energymanagementinautonomousmicrogridusing stabilityconstraineddroopcontrolofinverters，"IEEETrans.Power Electron.，vol. 23,no. 5,pp. 2346 - 2352,Sep. 2008。模拟分布式发电机逆变器接口的下垂 特性的下垂控制器已经被人们研究了多年。不同的逆变器通过下垂控制器共同提供直流微 网所需的功率。该控制方法使得基于下垂特性的负载得以有效均衡，该特性是输出功率或 电流变化和电压偏差之间关系。改变下垂系数时，各逆变器间的功率分配会受到影响。分 布式系统的相应可以基于诸如直流母线电压幅值的本地量，而不使用变换器间任何通信得 到。然而，传统的下垂特性高度依赖直流电网和负载间的线路参数。如果微网比较大，等值 线路的参数计算式很困难的，并且之前的下垂设置也将不准确。当遇到微网扰动时，将无法 通过传统的下垂控制器获取精确的功率分配，而且下垂参数也应对负载具有自适应性。此 夕卜，和交流系统中频率和功率下垂控制不同，在直流微网中不需要整体度量，直流电压是其 本地量，并随直流总线的不同而变化。下垂控制器的有效性已经通过大量研究得到了证明， 见下面8个文献：
[0016] 12、J.HeandY.W.Li,"Anenhancedmicrogridloaddemandsharing strategy，"IEEETrans.PowerElectron.，vol. 27,no. 9,pp. 3984 - 3995,Sep. 2012.
[0017] 13、X.Lu，J.M.Guerrero,K.SunandJ.C.Vasquez，"AnImprovedDroopControl MethodforDCicrogridsBasedonLowBandwidthommunicationWithDCBusVoltage RestorationndEnhancedCurrentSharingAccuracy，"IEEETrans.PowerElectron.， vol. 29,no. 4,pp. 1800-1812,Apr. 2014.
[0018] 14、D.DeandV.Ramanarayanan,"Decentralizedparalleloperation ofinverterssharingunbalancedandnonlinearloads，"IEEETrans.Power Electron.，vol. 25,no. 12,pp. 3015 -