基于改进下垂控制的微电网控制研究(matlab)

本文主要是介绍基于改进下垂控制的微电网控制研究(matlab)，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

  主要内容   

该模型为simulink仿真模型，主要实现的内容如下：

1. 模型比较全面，包括蓄电池、超级电容和光伏发电模块，同时包括阻性负载和冲击负载，能够较好的了解这些模块对于母线电压特性的研究。
2. 采用改进的下垂控制策略（有详细的文档说明）。
3. 减小直流母线电压的偏差，通过混合储能系统，关联参数SOC改进下垂控制。
4. 在改进下垂控制的基础加入二次控制。
5. 模型完整性好，非常适合拓展双闭环控制、下垂控制、改进下垂控三种方法进行对比。
6. 方便研究超级电容和蓄电池模块的功率均衡问题。

  仿真模型要点   

2.1 整体仿真模型

模型框图如下所示，包括蓄电池、超级电容和光伏发电组，负载包括纯阻性负载和冲击负载。

对应该图的simulink仿真模型主体如下所示，方便对照研究学习：

2.2 光伏发电模型

2.3 蓄电池模块

2.4 超级电容模块

2.5 改进下垂控制

为实现直流微电网中储能单元之间功率的合理分配，并减小直流母线电压的偏差，以混合储能系统为研究对象，采用基于关联参数SOC的改进下垂控制策略，将初始下垂系数与储能单元SOC的n次幂的比值作为现行下垂系数，通过改变n值，实现对储能单元充放电速率以及功率分配的控制。同时在改进下垂控制的基础上加入二次控制，从而减小母线电压的波动。在接入纯阻性负载与冲击性负载2种情况下，对比双闭环控制和下垂控制作的仿真曲线图，获得较好的稳压效果。

对于蓄电池和超级电容，SOC的计算方法：

在改进下垂控制的方法中，蓄电池和超级电容采用P-U下垂控制，具体表达式为：

上式中，Udcref1和Udcref2为蓄电池和超级电容对应变换器的输出电压；m1和m2为蓄电池和超级电容SOC为1时的初始下垂系数；P1*和P2*为蓄电池和超级电容对应变换器通过低通滤波器滤波的输出功率。

可以看出，在改进的下垂控制方法中，下垂系数和蓄电池和超级电容SOC的n次幂呈反比。由于系统的物理尺度变化幅度较小，储能单元对应的变换输出电压近似可得：

等式右侧为公共连接点处的负荷母线电压。

变换器的输出功率和SOC的n次幂呈正比，当SOC1大于SOC2时，蓄电池提供较多负荷功率，下降速度较快。反之亦然。最终二者趋于相等，实现负荷均衡的目的。因此，下垂控制结构图如下：

  部分结果   

这篇关于基于改进下垂控制的微电网控制研究(matlab)的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

---