多虛擬直流電機并聯系統的功率協調控制策略

謝路耀，溫會明，張有兵，魏 春，陳 怡，朱 凱

（1. 浙江工業大學信息工程學院，浙江省杭州市 310023；2. 浙江工業大學之江學院，浙江省紹興市 312030；3. 浙江日風電氣股份有限公司，浙江省杭州市 311121）

0 引言

與交流電網相比，直流電網不存在無功損耗和諧波等固有問題，而且還具有高效率、高可控性和低控制復雜度等優勢［1-3］。多變換器的功率協調分配問題是加強直流微電網可擴展性、系統穩定性的關鍵問題［4-6］。傳統直流微電網常采用下垂控制達到各分布式單元之間功率協調分配的目的［7-8］，但其輸出特性不具有慣性，無法為直流微電網系統提供慣性 支 撐。 虛 擬 直 流 電 機（virtual DC machine，VDCM）控制策略通過模擬直流電機的外特性，可以同時為系統提供慣性和阻尼，增強了母線電壓的穩定性［9-11］，為該問題的解決提供了新的思路。

目前，學術界主要針對VDCM 的單機控制策略展開了研究，并在VDCM 控制策略的實現與VDCM 的參數自適應控制上取得了一定進展［12-19］。文獻［12-16］分析了嵌入VDCM 控制的雙環控制系統的穩定性，驗證了VDCM 控制策略可以顯著提高直流母線電壓的動態穩定性。文獻［17-19］將參數自適應控制應用到VDCM 控制策略中，解決了阻尼系數設計中系統穩定性與直流母線穩態誤差存在矛盾的問題。上述研究證明了VDCM 控制策略在提高系統穩定性上具有優勢。

目前，針對多VDCM 并聯系統的功率協調控制問題的研究尚不夠深入。文獻［20］提出了一種基于荷電狀態（SOC）的VDCM 多層功率協調分配控制策略，并聯機組能夠根據各自的SOC 進行靜態功率分配，同時消除直流母線電壓的靜態偏差，但其未討論動態功率的分配問題。……