基于線性狀態反饋的直流微電網穩定方法

楊忠林 ，查曉明 ，孫建軍 ，劉 飛

（1.武漢大學 電氣工程學院，湖北 武漢 430072；2.海軍工程大學 電氣工程學院，湖北 武漢 430033）

0 引言

近年來，在能源需求和環境保護的雙重壓力下，將分布式電源、儲能裝置、可控負載結合在一起的微電網獲得了越來越多的重視和應用［1-3］。相對于交流微電網，直流微電網具有效率高、控制簡單、可靠性高及電能品質好等優點，正逐步受到日益廣泛關注［4-7］。然而，直流微電網中含有大量的電力電子裝置，其特性相對于微電網表現為恒功率負載，可能引起直流微電網母線電壓的不穩定［8-11］。

文獻［12-13］對直流電網的穩定性問題進行了分析并提出了相應的穩定性準則，這些穩定性準則提出了直流電網穩定的充分條件和穩定裕度，但沒有提出改善直流電網穩定范圍的措施。文獻［14-15］提出了修改系統電路結構或參數，增大系統的阻尼，從而提高直流微電網穩定性的方法，但這些方法會增加系統的體積和功耗。文獻［16］通過增加有源阻尼信號改變大電網接口變換器的等效阻抗，進而提高直流微電網穩定性，然而該方法僅適用于微電網并網運行的工況。文獻［11］提出在負荷點變換器中引入虛擬電容進而提高系統穩定性的方法，但該方法僅適用于單電源單負載的情況。文獻［17］提出了通過改進的PID控制提高直流微電網電壓穩定性的方法，但該方法僅適用于使用Buck變換維持直流母線電壓的情況，并且控制器參數較多，在實際應用中難以確定合適的參數。……