考慮光伏輸出功率裕度的直流配電網(wǎng)自適應(yīng)下垂控制

劉 青，張彤鈺

（華北電力大學(xué) 電氣與電子工程學(xué)院，河北 保定 071003）

0 引言

多光伏電源經(jīng)變流器并聯(lián)接入直流配電網(wǎng)，既可以滿足本地直流負(fù)載的需求，又可以補(bǔ)充外部輸配電網(wǎng)絡(luò)[1]，[2]。下垂控制以其高可靠性、通信獨(dú)立性以及良好的冗余度在直流配電網(wǎng)中得到了廣泛的應(yīng)用[3]。

傳統(tǒng)下垂控制的下垂系數(shù)按分布式電源額定容量成比例設(shè)定，當(dāng)系統(tǒng)總不平衡功率達(dá)到閾值時(shí)，各變流器承擔(dān)的不平衡功率與其設(shè)定的下垂系數(shù)成反比[4]。在實(shí)際運(yùn)行中，光伏電源輸出功率固有的隨機(jī)性和波動(dòng)性，為并聯(lián)系統(tǒng)下垂控制的可靠運(yùn)行帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。文獻(xiàn)[5]通過(guò)引入虛擬電阻和電流補(bǔ)償，達(dá)到抑制并聯(lián)變流器間環(huán)流、準(zhǔn)確分配負(fù)荷功率及穩(wěn)定直流母線電壓的效果。文獻(xiàn)[6]，[7]在直流側(cè)設(shè)置較大的虛擬電容，提高了直流微電網(wǎng)暫態(tài)調(diào)節(jié)能力。文獻(xiàn)[8]提出了一種基于饋線首端電壓追蹤的下垂控制策略，在保證良好的母線電壓控制特性的基礎(chǔ)上，降低線路損耗。文獻(xiàn)[9]利用變流器輸出端電壓偏差信息，實(shí)時(shí)調(diào)整下垂控制的運(yùn)行工作點(diǎn)及下垂系數(shù)值以減小直流電壓的偏差。但虛擬慣量控制方法只能在變流器輸出端電壓變化時(shí)起到調(diào)節(jié)作用，系統(tǒng)重新穩(wěn)定后下垂系數(shù)將恢復(fù)原有數(shù)值，無(wú)法一直維持調(diào)節(jié)作用。現(xiàn)有文獻(xiàn)中下垂系數(shù)改變?nèi)曰诓⒕W(wǎng)端電壓變化，未考慮可再生能源輸出功率裕度的不確定性。對(duì)于多光伏電源并聯(lián)系統(tǒng)，各變流器并網(wǎng)端電壓相差不大，并網(wǎng)端電壓變化特性無(wú)法完全反映光伏電源輸出功率裕度的變化特性。……