直流微網儲能DC/DC變換器的自適應虛擬直流電機控制

張純江，暴云飛，孟憲慧，王建宇，闞志忠

直流微網儲能DC/DC變換器的自適應虛擬直流電機控制

張純江，暴云飛，孟憲慧，王建宇，闞志忠

(燕山大學電氣工程學院，河北 秦皇島 066004)

電力電子化的直流微電網自身缺乏慣性，當功率發生波動時，直流母線電壓會產生較大突變，不利于其穩定運行。為了解決這一問題，虛擬直流電機控制被應用于直流變換器中來模擬直流電機的外特性，進而為直流微電網提供慣性支撐。但傳統參數固定的虛擬直流電機控制在提供慣性的同時會犧牲系統的動態響應速度。針對這一問題，提出了參數自適應虛擬直流電機控制，并將它應用于儲能端推挽式DC/DC變換器中。建立了系統的小信號模型，分析了轉動慣量參數變化對系統的影響，并給出了參數的自適應調節原則。最后，搭建了仿真模型對不同控制方法進行了對比分析。仿真結果表明所提控制策略在為系統提供較大慣性支撐的同時，系統仍具有較快的動態響應速度。

直流微電網；母線電壓；虛擬直流電機；參數自適應；推挽式DC/DC變換器

0 引言

隨著世界能源與環境問題日益嚴重以及“碳達峰、碳中和”目標的提出，可再生能源的開發和利用變得越來越重要。為了對不同類型的可再生能源進行整合，提出了微電網的概念[1]。相比于交流微電網，直流微電網不需要考慮無功功率和諧波等問題，可以獲得更高的電能質量和轉換效率，得到了越來越多的關注[2-3]。

對于直流微電網來說，直流母線電壓穩定是整個系統穩定運行的關鍵[4]，通常會將儲能設備通過一個雙向DC/DC變換器接入直流母線，用來平抑可再生發電單元所產生的隨機性波動[5]。……