本发明涉及微电网领域，具体而言，涉及一种改进的直流系统下垂控制方法，用于直流微电网系统的电压稳定控制。
背景技术：
为应对分布式能源发电灵活的特性，以及解决其可靠接入的问题，微电网作为解决方案被提出微电网通过多种能源的协同互补、负荷的有效管理和储能设备的支撑等方式，可以平抑系统中的功率波动，减轻分布式能源和负荷随机变化对电网稳定性带来的冲击。在电力系统中引入微电网的结构，使得分布式能源发电可以得到有效的利用，因此微电网成为解决能源问题的重要途径。微电网主要分为两类，即交流微电网和直流微电网。交流微电网可沿用原有的交流电网设备，并且与交流负荷兼容，保护装置也相对成熟。但目前越来越多的新能源发电方式、储能装置和负载等都使用直流电，因此直流微电网越来越受到人们关注。相较于交流微电网，直流微电网可以减少能量变换环节，同时提高系统效率和可靠性，控制复杂度也相对降低。
为了保证直流微电网的稳定运行，就需要综合考虑微电网中每个单元的运行状况，制定一套行之有效的能量管理策略，用以满足不同的系统要求。到目前为止，应用于直流微电网的能量管理策略大致可以分为三类，即集中式控制、分布式控制和分层控制。结合集中式控制、分布式控制和分层控制的特点。由于事实上直流微电网中的每个单元都是并联在直流母线上的，因此每个功率单元的电流分配问题成为直流微电网能量管理中底层控制的主要问题。已有的电流分配方法主要包括主从控制、平均电流控制和下垂控制。相较于主从控制依赖高速通信技术，下垂控制即使是在无通信的情况下也能达到各单元电流分配的目的，因此更适合于分布式的直流微电网系统。另外，应用下垂控制的直流微电网系统具备更高的可靠性和即插即用性能，更加便于系统的扩容。当然下垂控制并不是没有局限性的，由于线缆阻抗的存在，传统的下垂控制就存在电压偏差和电流分配精度之间的矛盾，即选择较小的下垂曲线系数，可以减小电压偏差，但是分流精度就会降低；选择较大的下垂曲线系数，可以提高分流精度，但是电压偏差就会增大。因此，传统下垂控制在追求较小的电压偏差和较高的分流精度时，存在着固有矛盾。
技术实现要素：
本发明旨在提供一种改进的直流系统下垂控制方法、装置及存储介质，以解决传统下垂控制在追求较小的电压偏差和较高的分流精度时存在着固有矛盾的问题。
本发明提供的一种改进的直流系统下垂控制方法，所述直流系统下垂控制方法为采用移动下垂曲线法和动态调整下垂系数法的混合下垂调整法；
所述移动下垂曲线法为根据检测到的直流母线电压与期望值比较结果，或需要某单元变换器增加或减少功率输出时，向上或向下平移下垂曲线；
所述动态调整下垂系数法为通过动态调整下垂系数对每个单元变换器进行功率分配。
进一步的，采用所述移动下垂曲线法根据检测到的直流母线电压与期望值比较结果向上或向下平移下垂曲线的方法，包括：
当检测到直流母线电压低于期望值时，则向上平移下垂曲线；
当检测到直流母线电压高于期望值时，则向下平移下垂曲线；
进一步的，采用所述移动下垂曲线法需要某单元变换器增加或减少功率输出时向上或向下平移下垂曲线的方法，包括：
当需要某单元变换器增加功率输出时，则向上平移下垂曲线；
当需要某单元变换器减少功率输出时，则向上平移下垂曲线。
进一步的，所述通过动态调整下垂系数对每个功率单元进行功率分配的方法为：
当需要某单元变换器增加功率输出时，则减小下垂系数；
当需要某单元变换器减少功率输出时，则增大下垂系数。
本发明还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时执行上述的改进的直流系统下垂控制方法。
本发明还提供一种改进的直流系统下垂控制装置，包括：
存储介质，用于存储计算机程序；
处理器，用于运行所述计算机程序；所述计算机程序运行时执行上述的改进的直流系统下垂控制方法。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明改进的直流系统下垂控制方法的原理图。
图2为本发明示例的移动下垂曲线法的示意图。
图3为本发明示例的动态调整下垂系数法的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1所示，本实施例提出一种改进的直流系统下垂控制方法，所述直流系统下垂控制方法为采用移动下垂曲线法和动态调整下垂系数法的混合下垂调整法；
所述移动下垂曲线法为根据检测到的直流母线电压与期望值比较结果，或需要某单元变换器增加或减少功率输出时，向上或向下平移下垂曲线；
所述动态调整下垂系数法为通过动态调整下垂系数对每个单元变换器进行功率分配。
具体地，移动下垂曲线法，包括：
(1)当检测到直流母线电压低于期望值时，则向上平移下垂曲线。即增大直流母线电压设定值u0，据下垂控制原理，单元变换器的给定电压uset增大，则单元变换器的输出电流增大用以支撑直流母线电压，最终使单元变换器运行在电压期望值。
(2)当检测到直流母线电压高于期望值时，则向下平移下垂曲线。即减小直流母线电压设定值u0，据下垂控制原理，单元变换器的给定电压uset减小，则单元变换器的电流减小到负值用以存储系统过剩功率，最终使单元变换器运行在电压期望点。
(3)当需要某单元变换器增加功率输出时，则向上平移下垂曲线。即增大直流母线电压设定值u0，单元变换器的给定电压uset增大，则单元变换器的输出电流增大，其输出功率增大。
(4)当需要某单元变换器减少功率输出时，则向上平移下垂曲线。即减小直流母线电压设定值u0，单元变换器的给定电压uset减小，则单元变换器的输出电流减小，其输出功率减小。
由上述可知，移动下垂曲线法可以调节电压输出和功率输出大小，稳定直流母线电压。
而在同一直流母线电压下，各单元变换器运行在不同下垂系数的下垂曲线上其输出功率不同，具体表现为：下垂曲线的下垂系数k值越大，单元变换器输出功率越小，下垂曲线的下垂系数k越小，单元变换器输出功率越大。在多源多负荷直流微电网系统中，可以通过动态调整下垂曲线系数k，对每个单元变换器进行精确的功率分配，具体包括：
(1)当需要某单元变换器增加功率输出时，则减小下垂系数。
(2)当需要某单元变换器减少功率输出时，则增大下垂系数。
综上所述，本发明的直流系统下垂控制方法，通过移动下垂曲线法结合动态调整下垂系数法的混合调整法可以在直流母线电压偏差的基础上，均衡的分配每个单元变换器的功率输出。
示例：
如图2所示，某单元变换器初始运行在点a处，当检测到直流母线电压低于期望值时，则向上移动下垂曲线，即增大直流母线电压设定值u0，单元变换器的给定电压增大，则单元变换器的输出电流增大，最终使单元变换器运行在b点；当检测到直流母线电压高于期望值时，则向下平移下垂曲线，即减小直流母线电压设定值u0，单元变换器的给定电压减小，则单元变换器的电流减小到负值，最终使单元变换器运行在c点。无论是b点还是c点，二者的直流母线电压都与初始点a一致。
如图3所示为该单元变换器的三条不同时刻的下垂曲线，其初始运行在a点。若需要单元变换器输出更多的功率，则减小下垂系数k，该单元变换器运行在c点；若需要单元减小功率输出，则增大下垂系数k，该单元变换器运行在b点。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
由上，本实施例还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时执行上述的改进的直流系统下垂控制方法。
由上，本实施例还提供改进的直流系统下垂控制装置，包括：
存储介质，用于存储计算机程序；
处理器，用于运行所述计算机程序；所述计算机程序运行时执行上述的改进的直流系统下垂控制方法。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
1.一种改进的直流系统下垂控制方法，其特征在于，所述直流系统下垂控制方法为采用移动下垂曲线法和动态调整下垂系数法的混合下垂调整法；
所述移动下垂曲线法为根据检测到的直流母线电压与期望值比较结果，或需要某单元变换器增加或减少功率输出时，向上或向下平移下垂曲线；
所述动态调整下垂系数法为通过动态调整下垂系数对每个单元变换器进行功率分配。
2.根据权利要求1所述的改进的直流系统下垂控制方法，其特征在于，采用所述移动下垂曲线法根据检测到的直流母线电压与期望值比较结果向上或向下平移下垂曲线的方法，包括：
当检测到直流母线电压低于期望值时，则向上平移下垂曲线；
当检测到直流母线电压高于期望值时，则向下平移下垂曲线。
3.根据权利要求1或2所述的改进的直流系统下垂控制方法，其特征在于，采用所述移动下垂曲线法需要某单元变换器增加或减少功率输出时向上或向下平移下垂曲线的方法，包括：
当需要某单元变换器增加功率输出时，则向上平移下垂曲线；
当需要某单元变换器减少功率输出时，则向上平移下垂曲线。
4.根据权利要求1所述的改进的直流系统下垂控制方法，其特征在于，所述通过动态调整下垂系数对每个功率单元进行功率分配的方法为：
当需要某单元变换器增加功率输出时，则减小下垂系数；
当需要某单元变换器减少功率输出时，则增大下垂系数。
5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序运行时执行如权利要求1至4任一项所述的改进的直流系统下垂控制方法。
6.一种改进的直流系统下垂控制装置，其特征在于，包括：
存储介质，用于存储计算机程序；
处理器，用于运行所述计算机程序；所述计算机程序运行时执行如权利要求1至4任一项所述的改进的直流系统下垂控制方法。
技术总结