一种直流微网双向并网变换器虚拟惯性控制策略

发布时间：2019-08-16 21:38

【摘要】：针对直流微网中母线电压易受微网内部功率波动影响,通过类推交流微网中虚拟同步发电机的虚拟惯量,提出了一种直流微网双向并网变换器(bidirectional gridconnected converter,BGC)虚拟惯性控制策略,增强了直流微网的惯性,平抑了直流母线电压波动。建立BGC虚拟惯性控制小信号模型,推导出直流母线电压与BGC直流侧输出电流之间的小信号传递函数,深入分析直流微网功率突变下的系统动态特性,发现BGC直流侧输出电流相当于扰动量,会对直流母线电压的动态响应过程产生冲击性影响。对此,提出了BGC的直流侧输出电流前馈扰动抑制方法,平滑了直流母线电压的动态响应。分析了BGC系统的稳定性,选取了合适的BGC虚拟惯性控制参数。最后,仿真与实验验证了所提控制策略的有效性。
[Abstract]:In view of the fact that the bus voltage in DC microgrid is easily affected by the internal power fluctuation of microgrid, by analogy with the virtual inertia of virtual synchronous generator in AC microgrid, a virtual inertial control strategy of DC microgrid bidirectional grid-connected converter (bidirectional gridconnected converter,BGC is proposed, which enhances the inertia of DC microgrid and suppresses the fluctuation of DC bus voltage. The small signal model of BGC virtual inertial control is established, and the small signal transfer function between DC bus voltage and BGC DC side output current is derived. the dynamic characteristics of the system under the sudden change of DC microgrid power are deeply analyzed. It is found that the output current on BGC DC side is equivalent to disturbance, which will have an impact on the dynamic response process of DC bus voltage. In this paper, a feedforward disturbance suppression method for DC side output current of BGC is proposed, which smooths the dynamic response of DC bus voltage. The stability of BGC system is analyzed, and the suitable BGC virtual inertial control parameters are selected. Finally, the effectiveness of the proposed control strategy is verified by simulation and experiments.
【作者单位】： 国家电能变换与控制工程技术研究中心(湖南大学);
【分类号】：TM71

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