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4.2.2 实验工况2
场景1:直流微电网正常运行时,由双向DC-AC变流器控制直流母线电压,直流负荷消耗0.5 kW (端电压100 V),模拟电源端电压160 V,输出电流为1.6 A;暂态工况为模拟直流负荷变化,直流负荷端电压从100 V增加到150 V,即直流负荷功率从0.5 kW增加至1.125 kW。
图14为直流微电网在上述工况下各单元运行状态波形。从图14可以看出,直流负荷增加后,DC-AC变流器输出功率逐渐增大并进入限流环节(本实验中,为模拟实验效果,DC-AC最大允许输出电流限制为线电流幅值5 A)。DC-AC进入限流运行后,直流微电网将出现功率缺额,导致直流母线电压降落;超过切换阀值后,模拟电源通过DC-DC自动切换为功率/下垂控制方式,增大输出功率以维持系统功率平衡。
场景2:在上述场景1稳定运行一段时间后,暂态工况为模拟直流负荷端电压从150 V重新控制到100 V,双向DC-AC变流器退出限流运行状态,重新控制直流母线电压。
图15为直流微电网在上述工况下各单元运行状态波形。从图15可以看出,直流负荷端电压恢复到100 V后,DC-AC重新恢复至功率/下垂控制模式,直流母线电压将由DC-AC变流器控制,直流微电网内模拟电源将自动退出功率/下垂控制模式,重新恢复至其模式切换前的输出功率状态。
5 结论
针对直流微电网,本文提一种基于无互联通信的直流微电网实时功率协调控制策略,使系统中各单元具备即插即用功能。仿真和实验结果均表明,该方法在不依赖上层能量管理和集中控制系统的情况下,仅依靠公共直流母线电压信号即可实现直流微电网内实时功率协调控制,自动切换系统内各单元控制模式,以有效保证直流微电网各种运行工况下的功率平衡和稳定运行。
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