电气工程学报

电气工程学报 ›› 2022, Vol. 17 ›› Issue (1): 15-21.doi: 10.11985/2022.01.003

所属专题： 特邀专栏：电力电子化配电网关键设备和运行控制

• 特邀专栏: 电力电子化配电网关键设备和运行控制 • 上一篇    下一篇

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基于动态一致性算法的直流微电网高品质协同控制*

张昊(), 李昱(), 尹亚飞(), 李真(), 张祯滨()   

  1. 山东大学电气工程学院 济南 250061
  • 收稿日期:2021-12-09 修回日期:2022-02-15 出版日期:2022-03-25 发布日期:2022-05-06
  • 通讯作者: 张祯滨 E-mail:zhang.hao@mail.sdu.edu.cn;yu.li@mail.sdu.edu.cn;yafei.yin@mail.sdu.edu.cn;zhenli0901@sdu.edu.cn;zbz@sdu.edu.cn
  • 作者简介:张昊,男,1999年生,硕士。主要研究方向为微电网运行及其控制。E-mail： zhang.hao@mail.sdu.edu.cn;
    李昱,男,1986年生,博士。主要研究方向为电力电子与电力传动、智能微电网。E-mail： yu.li@mail.sdu.edu.cn;
    尹亚飞,男,1996年生,博士。主要研究方向为储能变流器及其协同控制。E-mail： yafei.yin@mail.sdu.edu.cn;
    李真,女,1983年生,博士,副研究员。主要研究方向为宽禁带半导体器件及新能源变流器装备可靠性。E-mail： zhenli0901@sdu.edu.cn
  • 基金资助:
    *深圳市自然科学基金(JCYJ20210324132616040);国家自然科学基金(51977124);山东省重点研发计划(2019JZZY020805);江苏省青年基金(BK20190204)

High Quality Cooperative Control of DC Microgrids Using Dynamic Consensus Algorithm

ZHANG Hao(), LI Yu(), YIN Yafei(), LI Zhen(), ZHANG Zhenbin()   

  1. School of Electrical Engineering, Shandong University, Jinan 250061
  • Received:2021-12-09 Revised:2022-02-15 Online:2022-03-25 Published:2022-05-06
  • Contact: ZHANG Zhenbin E-mail:zhang.hao@mail.sdu.edu.cn;yu.li@mail.sdu.edu.cn;yafei.yin@mail.sdu.edu.cn;zhenli0901@sdu.edu.cn;zbz@sdu.edu.cn

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摘要：

针对孤岛运行状态下的直流微电网,提出一种基于一致性算法的协同控制策略。该方法中各分布式电源控制单元仅通过与邻居单元进行信息交换,便可实现精确的电压控制和功率分配。然而,经典的协同控制方案需要同时获取其邻居节点的电压和电流信息,但是这往往会导致有较大的通信压力。因此提出一种统一的分布式控制架构,该架构将电压控制和功率分配两个控制目标合并在一起,消除了对邻居节点电流信息的需求,大大减少了对通信带宽的需求。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。

关键词: 分布式协同控制, 直流微电网, 动态一致性算法

Abstract:

Aiming at islanded DC microgrids, a cooperative control strategy based on consensus algorithm is proposed. In this strategy, the controllers for each distributed generation can achieve precise voltage control and power sharing, which only requires communication with neighboring units. However, the classic cooperative control schemes simultaneously require the knowledge of voltage and current information of their neighboring units, hence still have high communication burden. A unified distributed control strategy is proposed. This strategy integrates the voltage control and power sharing processes into one step, and eliminates the current information from neighboring units, greatly reducing the need of communication bandwidth. Finally, the effectiveness of the proposed method is verified by simulation.

Key words: Distributed cooperative control, DC microgrid, dynamic consensus algorithm

中图分类号: