带有电压恢复补偿功能的直流微电网下垂控制

资 源 简 介

带有电压恢复补偿功能的直流微电网下垂控制

详 情 说 明

在直流微电网中，下垂控制是一种常见的分布式控制策略，用于在没有集中控制的情况下实现功率均衡分配。然而，传统下垂控制会导致电压偏差，影响系统的稳定性和电能质量。因此，引入电压恢复补偿机制成为优化控制的关键。

基本下垂控制原理 下垂控制通过模拟同步发电机的有功-频率特性，在直流微电网中采用电压-电流（V-I）下垂曲线。每个分布式电源（DG）根据本地电流调整输出电压，使负荷功率按比例分配。但简单下垂控制会导致母线电压随负载变化而偏移，可能超出允许范围。

电压恢复补偿的必要性 孤岛运行的微电网缺乏主电网的电压支撑，电压跌落问题更为突出。电压恢复补偿通过引入修正项，逐步消除稳态误差，使系统回到额定电压水平，同时维持功率分配精度。典型方法包括： 二次电压调节：在控制环路中叠加积分环节，逐步补偿电压偏差。 虚拟阻抗调整：动态修改下垂系数，在功率分配和电压恢复间权衡。

补偿策略的实现 一种常见方案是在下垂控制输出端叠加电压补偿信号。该信号通过检测母线电压偏差生成，经低通滤波后缓慢调节参考电压，避免影响动态响应。另一种方法是分层控制，在下垂层之上增加二次控制层，集中或分布式协调电压恢复。

优势与挑战 优势：维持电压稳定，提升供电质量；兼容即插即用架构，适合分布式电源扩展。 挑战：需谨慎设计补偿参数，防止与原有控制环路冲突；多电源协同时应避免环流问题。

该技术为孤岛微电网提供了鲁棒性更强的解决方案，尤其适用于可再生能源占比高的场景，未来可结合人工智能进一步优化动态响应。