华电技术 ›› 2021, Vol. 43 ›› Issue (9): 14-22.doi: 10.3969/j.issn.1674-1951.2021.09.002

• 新能源并网控制 • 上一篇    下一篇

基于自适应PI控制器的直流微电网电压控制策略研究

吴小涛1(), 谭超2(), 王国博3()   

  1. 1.中国船舶重工集团有限公司第七一〇研究所,湖北 宜昌 443003
    2.三峡大学 电气与新能源学院,湖北 宜昌 443002
    3.北京中电安智科技有限公司,北京 100193
  • 收稿日期:2021-07-02 修回日期:2021-08-05 出版日期:2021-09-25 发布日期:2021-09-23
  • 作者简介:吴小涛(1982—),男,湖北红安人,高级工程师,博士,从事复杂系统建模、控制算法设计以及系统建模与仿真方面的研究(E-mail: wuxiaotao@139.com)。
    谭超(1982—),男,湖北利川人,副教授,博士,从事微网控制、电力电子技术以及智能检测技术方面的研究(E-mail: ctgutc@ctgu.edu.cn)。
    王国博(1981—),男,贵州兴仁人,高级工程师,从事电力系统稳定与控制及智能仪表与检测技术方面的研究(E-mail: kobeast@163.com)。

Voltage control strategy for DC microgrid based on adaptive PI controller

WU Xiaotao1(), TAN Chao2(), WANG Guobo3()   

  1. 1. No.710 R&D Institute,CSIC,Yichang 443003,China
    2. College of Electrical Engineering and New Energy,China Three Gorges University,Yichang 443002,China
    3. Beijing Zhongdian Anzhi Company Limited,Beijing 100193,China
  • Received:2021-07-02 Revised:2021-08-05 Online:2021-09-25 Published:2021-09-23

摘要:

针对传统控制方法无法解决电压波动水平和电网电流总谐波失真(THD)之间存在的相互制衡问题,提出一种基于自适应比例积分(PI)控制器的直流母线电压控制策略。该策略是以能同时降低电压波动水平和电网电流总谐波含量为控制目标,通过使用电流控制回路的动态简化模型来分析执行。所提自适应PI控制器的比例和积分增益具备自调节能力,在确保快速响应的同时,能降低电压波动水平和电网电流THD。试验表明,相对于传统控制策略,所提控制策略使母线电压具备更强的抗扰动能力,且在稳态期间有较低的电网电流THD。

关键词: 直流微电网, 单相交流/直流转换器, 自适应PI控制器, 电压控制, 总谐波失真, 抗扰动能力, 快速响应

Abstract:

Since traditional control strategies cannot balance voltage disturbance level and total harmonic distortion(THD)of power grid,a DC bus voltage control strategy based on adaptive PI controller is proposed.The control objective of the strategy is to lower the harmonic distortion rate of the grid and the voltage disturbance simultaneously,and the strategy analyzes and executes by using a dynamic simplified model of current control loops.The proposed adaptive PI controller's proportional and integral gains are self-regulating,which can decrease the voltage fluctuation level and the THD of the grid while ensuring fast response.The results show that,compared with traditional control methods,the proposed control method can boost the anti-disturbance capacity of bus voltage and lower the THD in steady state.

Key words: DC microgrid, single-phase AC/DC converter, adaptive PI controller, voltage control, THD, anti-disturbance capacity, quick response

中图分类号: