多级直流微电网的惯性融合控制技术

付媛; 林红杉; 张祥宇; 刘承帅

doi:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0110

欢迎来到能源电力期刊网！

English Version 期刊登录

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

多级直流微电网的惯性融合控制技术

更新时间：2026-07-22

- 多级直流微电网的惯性融合控制技术
- 多级直流微电网的惯性融合控制技术
- 太阳能学报 2026年47卷第6期页码：34-46
- 作者机构：
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0110
  中图分类号： TM46
- 网络首发：2026-07-08，
  
  纸质出版：2026
- 稿件说明：
移动端阅览
付媛, 林红杉, 张祥宇, 等. 多级直流微电网的惯性融合控制技术[J]. 太阳能学报, 2026,47(6):34-46.

付媛, 林红杉, 张祥宇, et al. 多级直流微电网的惯性融合控制技术[J]. 2026, 47(6): 34-46.
付媛, 林红杉, 张祥宇, 等. 多级直流微电网的惯性融合控制技术[J]. 太阳能学报, 2026,47(6):34-46. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0110.

付媛, 林红杉, 张祥宇, et al. 多级直流微电网的惯性融合控制技术[J]. 2026, 47(6): 34-46. DOI： 10.19912/j.0254-0096.tynxb.2025-0110.

摘要

为满足不同电压等级与不同动态工况的惯性需求

该文提出一种多级直流微电网的惯性融合控制技术。首先

建立多电压等级直流微电网模型

分析各级直流系统的惯性特性;其次

以同时获取各级系统最大惯性为目标

考虑连于高压侧母线的蓄电池和新能源侧换流器

分别通过增加输出电流前馈控制与减载分组控制参与惯性调节

低压侧通过与母线连接的负荷侧换流器

采用基于线性自抗扰技术的惯性控制抑制电压波动

使具备惯性调节能力的各换流器参与直流微电网的惯性分级融合

并设计各端惯性参数;最后

搭建多级直流微电网半实物仿真平台

验证所提控制策略的有效性。

Abstract

To meet the inertia requirements of different voltage levels and dynamic operating conditions

this paper proposes an inertial fusion control technology of multi-voltage-level DC microgrid. Initially

a model of a multi-voltage-level DC microgrid is established

and the inertia characteristics of various levels of DC systems are analyzed. Subsequently

aiming to maximize inertia in each system level

the paper considers the involvement of battery storage and renewable energy side converters connected to the system bus. These are engaged in inertia regulation through increased output current feed-forward control and grouped adaptive control. Meanwhile

the low-voltage side use inertia control based on observation compensation with converters connected to their load side to suppress fluctuations. This approach allows converters with inertia regulation capabilities to participate in the graded fusion of inertia in the DC microgrid and designs the inertia parameters for each end. Finally

a multi-voltage-level DC microgrid hardware-in-the-loop simulation platform is constructed to validate the effectiveness of this control strategy.

关键词

Keywords

references

赵振民, 程静, 王维庆, 等. 基于MMC-PET的直流微电网综合控制策略[J]. 太阳能学报, 2022, 43(10): 458-464.

左芸裴, 王德林, 周鑫, 等. 基于虚拟惯量和阻尼参数自适应策略的直流微网电压控制研究[J]. 太阳能学报, 2023, 44(11): 485-494.

李霞林, 郭力, 王成山, 等. 直流微电网关键技术研究综述[J]. 中国电机工程学报, 2016, 36(1): 2-17.

马幼捷, 袁业沧, 周雪松, 等. 模型信息联合校正型自抗扰控制策略[J]. 太阳能学报, 2024, 45(3): 389-398.

朱晓荣, 蔡杰, 王毅, 等. 风储直流微网虚拟惯性控制技术[J]. 中国电机工程学报, 2016, 36(1): 49-58.

王毅, 黑阳, 付媛, 等. 基于变下垂系数的直流配电网自适应虚拟惯性控制[J]. 电力系统自动化, 2017, 41(8): 116-124.

于明, 王毅, 李永刚. 基于预测方法的直流微网混合储能虚拟惯性控制[J]. 电网技术, 2017, 41(5): 1526-1532.

刘英培, 周素文, 梁海平, 等. 光储直流配电网灵活虚拟惯性控制策略[J]. 电力自动化设备, 2021, 41(5): 107-113.

王慧, 赵书强, 孟建辉, 等. 基于下垂曲线截距调整的直流微电网自适应虚拟惯性控制[J]. 电力系统自动化, 2021, 45(24): 97-105.

崔健, 吕志鹏, 盛万兴, 等. 一种新型虚拟直流电机控制技术[J]. 中国电机工程学报, 2019, 39(10): 3029-3037.

支娜, 明旭, 张林杰, 等. 模拟直流电机调速特性的双向DC/DC变换器虚拟直流电机控制策略[J]. 电力自动化设备, 2022, 42(12): 115-121.

WANG P Y, ZHAO J F, LIU K L.Parameter-adaptation-based virtual DC motor control method for energy storage converter[J]. IEEE access, 2021, 9: 90795-90804.

曹新慧, 刘昱良, 苗世洪, 等. 考虑参数自适应的直流微电网DC/DC变换器虚拟惯性控制策略研究[J]. 高电压技术, 2020, 46(4): 1281-1290.

付媛, 刘承帅, 王耀铎, 等. 直流微电网的储-荷虚拟直流电机优化控制技术[J]. 电力自动化设备, 2023, 43(4): 23-29.

米芝昌, 任春光, 韩肖清, 等. 基于功率池的双层母线直流微电网协调控制策略[J]. 电网技术, 2017, 41(6): 1830-1838.

黄崇鑫, 陈振宇, 邓松. 含储能双母线直流微电网电压和功率协调控制[J]. 电力系统保护与控制, 2023, 51(11): 141-149.

YANG H Y, ZHANG N N.Multi-voltage grade bus control strategy based on load growth for DC microgrid[C]//2021 40th Chinese Control Conference (CCC). Shanghai, China, 2021: 5893-5898.

QIN J W, XIN Z J, DONG Z, et al.Cooperative control of DC microgrid cluster with different voltage levels[C]//2023 IEEE 14th International Symposium on Power Electronics for Distributed Generation Systems (PEDG). Shanghai, China, 2023: 897-900.

司鑫尧, 赵竞涵, 于淼, 等. 一种适用于多电压等级直流配电网的分散式双向电压支撑控制方法[J]. 电力自动化设备, 2021, 41(5): 114-120.

李浩, 朱才朝, 樊志鑫, 等. 基于二阶滑膜-PID控制的风力发电机最大功率跟踪策略研究[J]. 太阳能学报, 2022, 43(3): 306-314.

周雪松, 刘乾, 马幼捷, 等. 基于改进自抗扰的光伏并网逆变器直流母线电压控制[J]. 太阳能学报, 2022, 43(10): 65-72.

施静容, 李勇, 贺悝, 等. 一种提升交直流混合微电网动态特性的综合惯量控制方法[J]. 电工技术学报, 2020, 35(2): 337-345.

刘巨, 姚伟, 文劲宇, 等. 一种基于储能技术的风电场虚拟惯量补偿策略[J]. 中国电机工程学报, 2015, 35(7): 1596-1605.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

基于电压变化率的独立直流微网储能变换器虚拟惯性控制策略

基于虚拟惯性的双馈异步风力发电机控制方法及其稳定性分析

大型混塔式风电机组非线性动力响应分析

启动阶段风电齿轮箱行星轮径向-双向推力耦合滑动轴承瞬态润滑性能分析

基于改进MobileViT的风力机增速齿轮箱智能故障诊断方法