解立輝

【關(guān)鍵詞】?jī)?chǔ)能 直流微電網(wǎng) 分布式控制

1 直流微電網(wǎng)分布式控制的時(shí)代意義

隨著集中式發(fā)電的有效補(bǔ)償機(jī)構(gòu)逐漸完善，基礎(chǔ)的分布式控制結(jié)構(gòu)也開始逐漸優(yōu)化，在直流微電網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行基礎(chǔ)的分布式控制，既能，滿足電源管理結(jié)構(gòu)的完整，并且對(duì)基礎(chǔ)的可再生資源進(jìn)行最優(yōu)化的使用，也能有效實(shí)現(xiàn)分布式電源的便捷操作。直流微電網(wǎng)的高速發(fā)展需要相關(guān)技術(shù)人員借鑒交流微電網(wǎng)技術(shù)，由于不需要對(duì)基礎(chǔ)電壓相位以及頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)的跟蹤，整體系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)較于交流微電網(wǎng)更加快捷便利，并且整體系統(tǒng)的能耗比較小，更加易于擴(kuò)展，也非常適用于分布式電源以及負(fù)載項(xiàng)目的接入。

2 直流微電網(wǎng)的基本構(gòu)成以及分布式控制模型

2.1 直流微電網(wǎng)的基本構(gòu)成

直流微電網(wǎng)的基本構(gòu)成在實(shí)際的電力結(jié)構(gòu)中，直流微電網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有非常實(shí)用的價(jià)值，受到了廣大電力發(fā)展企業(yè)的青睞，主要的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。

基本的直流微電網(wǎng)主要利用的就是節(jié)點(diǎn)之間的直流換流器，不僅包括基礎(chǔ)的分布式能源，也包括基礎(chǔ)的儲(chǔ)能系統(tǒng)以及負(fù)荷。能對(duì)間歇性分布式電源運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化的項(xiàng)目維護(hù)，促進(jìn)整體最大功率的優(yōu)化輸出，能有效控制整個(gè)結(jié)構(gòu)的建立健全，并且對(duì)于基礎(chǔ)的節(jié)點(diǎn)電壓調(diào)節(jié)，相關(guān)系統(tǒng)并不參與，主要控制的就是基礎(chǔ)的電流，相當(dāng)于整個(gè)結(jié)構(gòu)的電流源。

2.2 微電網(wǎng)的分布式控制模型

對(duì)于由多個(gè)基礎(chǔ)端口構(gòu)成的直流微電網(wǎng)來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)整體結(jié)構(gòu)的運(yùn)行舒暢，就要采取集中化的結(jié)構(gòu)控制，保證各種基礎(chǔ)方法協(xié)調(diào)運(yùn)行，從而控制各個(gè)基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)形成數(shù)據(jù)的集成，但是這樣的運(yùn)行結(jié)構(gòu)對(duì)于基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的寬帶要求非常高，要實(shí)現(xiàn)全面結(jié)構(gòu)的順暢才能建立基本的分布式控制，只要有一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，都會(huì)造成通信通道受到阻礙，使得全網(wǎng)信息輸送失敗。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)以及管理人員要優(yōu)化運(yùn)行分布式控制管理，保證相鄰節(jié)點(diǎn)進(jìn)行基礎(chǔ)信息的傳遞，形成的是兩點(diǎn)間的網(wǎng)絡(luò)以及疏松性網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，不僅能提升基礎(chǔ)安全性，也能實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的一致性響應(yīng)。能保證就算是個(gè)別線路受阻，也不會(huì)影響整體直流微電網(wǎng)的整體穩(wěn)定性。在實(shí)際運(yùn)行結(jié)構(gòu)中，信息呈現(xiàn)的方式不是雙向傳遞的，而是利用普拉斯矩陣特征值進(jìn)行基礎(chǔ)直流微電網(wǎng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)，并且在實(shí)際項(xiàng)目運(yùn)行結(jié)構(gòu)中，真正實(shí)現(xiàn)了輸入節(jié)點(diǎn)權(quán)重的總和等于輸出節(jié)點(diǎn)權(quán)重的總和，形成最為基本的平衡態(tài)。

另外，基礎(chǔ)的分布式控制包括兩方面，一方面是平均電壓控制環(huán)節(jié)，相關(guān)技術(shù)人員要進(jìn)行集中化的技術(shù)操作，保證整體系統(tǒng)的平均電壓得到有效的管控。主要操作就是，利用相應(yīng)技術(shù)使整個(gè)直流微電網(wǎng)的基礎(chǔ)節(jié)點(diǎn)的電壓恢復(fù)到基礎(chǔ)參考值，并進(jìn)行變化進(jìn)程的直接控制，以避免由于下垂控制時(shí)產(chǎn)生的電壓偏移。并且，要在整體控制操作過(guò)程中利用基礎(chǔ)的PI環(huán)節(jié)，強(qiáng)化基礎(chǔ)電壓的補(bǔ)償量，以保證額定電壓以及平均電壓之間不良偏差的消除，基礎(chǔ)平均電壓的計(jì)算方式采取分布式控制結(jié)構(gòu)，主要利用的公式就是：

這其中，vi是實(shí)際測(cè)得的節(jié)點(diǎn)i的基礎(chǔ)電壓，是經(jīng)過(guò)計(jì)算的i的平均電壓，而是和節(jié)點(diǎn)相鄰的節(jié)點(diǎn)j所計(jì)算出的平均電壓，相關(guān)技術(shù)人員要將本地的電壓微分作為添加項(xiàng)目

添加進(jìn)關(guān)系式進(jìn)行相應(yīng)平均電壓的計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于節(jié)點(diǎn)電壓的控制，并且當(dāng)節(jié)點(diǎn)電壓受到不良擾動(dòng)時(shí)，能有效提升基礎(chǔ)電壓調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)的相應(yīng)速度，集中運(yùn)行平均電壓的計(jì)算。另一方面是功率調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)，主要利用的就是不同的蓄電池進(jìn)行充放電流程的控制，保證電流按照不同的基礎(chǔ)比例運(yùn)行不同的結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)表達(dá)式是：

其中基礎(chǔ)ki是各個(gè)電流占據(jù)的比例，并且在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，為了更好的保證蓄電池能按照相應(yīng)比例系數(shù)進(jìn)行集中的分配，要實(shí)現(xiàn)基本的關(guān)系式：

并且相關(guān)設(shè)計(jì)人員要按照基本的PI環(huán)節(jié)進(jìn)行操作，已實(shí)現(xiàn)有效的電流補(bǔ)充量的增加，并且有效實(shí)現(xiàn)本地基礎(chǔ)電流和平均電流不良偏差的消除。整體電流控制結(jié)構(gòu)和電壓控制結(jié)構(gòu)很相似，要將基礎(chǔ)的蓄電池的整體荷電結(jié)構(gòu)和狀態(tài)作為基礎(chǔ)的控制對(duì)象，有效利用相應(yīng)技術(shù)進(jìn)行直流微電網(wǎng)內(nèi)荷電狀態(tài)的有效平衡，從而提高整體蓄電池的使用效率，從根本上延長(zhǎng)其使用壽命。

也就是說(shuō)，在實(shí)際分布式控制結(jié)構(gòu)中，不僅要集中力度監(jiān)管和維持基礎(chǔ)系統(tǒng)中的電壓水平，也要按照基礎(chǔ)負(fù)荷合理化的分配整體系統(tǒng)中的荷電狀況，從而進(jìn)一步優(yōu)化整體系統(tǒng)的分布式控制。

3 兩儲(chǔ)能直流微電網(wǎng)的穩(wěn)定性討論

在進(jìn)行基礎(chǔ)的項(xiàng)目運(yùn)行穩(wěn)定性討論的過(guò)程中，要針對(duì)直流微電網(wǎng)中基礎(chǔ)蓄電池的線性方程以及直流母線側(cè)KCL關(guān)系進(jìn)行狀態(tài)方程的表述，才能通過(guò)基礎(chǔ)的系統(tǒng)分析判斷整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在分析中要參見(jiàn)表1。

系統(tǒng)中兩蓄電池的基礎(chǔ)電池荷載情況以及狀態(tài)一致時(shí)，基礎(chǔ)的系統(tǒng)特征值在負(fù)數(shù)階段，系統(tǒng)呈現(xiàn)的就是穩(wěn)定狀態(tài)，若基礎(chǔ)的特征根實(shí)部轉(zhuǎn)化成正，則系統(tǒng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，相關(guān)技術(shù)人員要集中優(yōu)化相應(yīng)技術(shù)的升級(jí)，集中力度關(guān)注直流微電網(wǎng)的基礎(chǔ)儲(chǔ)能系統(tǒng)，并集中針對(duì)相應(yīng)的分布式控制結(jié)構(gòu)進(jìn)行項(xiàng)目分析和提高，利用相應(yīng)的技術(shù)進(jìn)行分布協(xié)調(diào)控制策略的優(yōu)化運(yùn)行。相關(guān)操作要實(shí)現(xiàn)平均電壓控制以及功率有效控制的協(xié)調(diào)運(yùn)行，才能真正助力整體系統(tǒng)提高穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)

[1]王盼寶，王衛(wèi)，孟尼娜等.直流微電網(wǎng)離網(wǎng)與并網(wǎng)運(yùn)行統(tǒng)一控制策略[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2015，29（17）：4388-4396.