基于虚拟直流机的直流微电网电压稳定控制策略

作     者：刘自发 刘炎 LIU Zifa;LIU Yan

作者机构：华北电力大学电气与电子工程学院北京102206 

出 版 物：《电力系统保护与控制》 (Power System Protection and Control)

年 卷 期：2023年第51卷第4期

页      面：62-71页

核心收录：

学科分类：0711[理学-系统科学] 0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 08[工学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目资助(51977074)。 

主　　题：直流微电网 虚拟直流机 恒功率负荷 小信号模型 稳定性分析 

摘      要：针对大量恒功率负荷接入直流微电网致使直流微电网失稳的问题,提出了一种基于虚拟直流机(VDCM)的直流微电网电压稳定控制策略。控制策略以储能双向DC/DC变流器为研究对象,基于直流电机原理,以电感电流为反馈量在传统下垂控制的基础上引入VDCM环节,增强系统阻尼,降低恒功率负荷对系统稳定性的影响。通过建立所提控制策略下的直流微电网小信号模型,利用阻抗匹配原则分析相关参数变化时系统的稳定性,并将其与传统的VDCM控制策略进行对比。最后,搭建仿真模型和硬件实验平台,验证所提控制策略的有效性。结果表明:所提控制策略使变流器具备了直流电机的惯量和阻尼特性,在提升系统稳定性的同时,也在一定程度上改善了系统动态响应性能,且其控制效果优于传统的VDCM控制策略。