基于摄动理论的直流微电网下垂系数优化方法

刘盈杞; 彭克; 张新慧; 邢琳; 姜淞瀚

doi:10.7500/AEPS20220304007

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基于摄动理论的直流微电网下垂系数优化方法

学术研究 | 更新时间：2025-06-16

- 基于摄动理论的直流微电网下垂系数优化方法
- Optimization Method of Droop Coefficient for DC Microgrid Based on Perturbation Theory
- 电力系统自动化 2022年46卷第23期页码：94-101
- 作者机构：
  
  山东理工大学电气与电子工程学院，山东省淄博市 255000
- 作者简介：
  
  刘盈杞(1997—)，女，硕士研究生，主要研究方向：直流配电网及微电网稳定性分析。E-mail：liuyingqi146@163.com
  彭克(1983—)，男，通信作者，副教授，博士生导师，主要研究方向：交直流配电系统与综合能源系统。E-mail：pengke@sdut.edu.cn
  张新慧(1971—)，女，博士，教授，硕士生导师，主要研究方向：配电网故障监测及自动化技术、分布式电源并网技术。E-mail：zhxh@sdut.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(51807112)
- DOI：10.7500/AEPS20220304007
  中图分类号：
- 收稿：2022-03-04，
  
  修回：2022-05-25，
  
  网络出版：2022-10-13，
  
  纸质出版：2022-12-10
- 稿件说明：
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刘盈杞,彭克,张新慧等.基于摄动理论的直流微电网下垂系数优化方法[J].电力系统自动化,2022,46(23):94-101.

LIU Yingqi,PENG Ke,ZHANG Xinhui,et al.Optimization Method of Droop Coefficient for DC Microgrid Based on Perturbation Theory[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(23):94-101.
刘盈杞,彭克,张新慧等.基于摄动理论的直流微电网下垂系数优化方法[J].电力系统自动化,2022,46(23):94-101. DOI： 10.7500/AEPS20220304007.

LIU Yingqi,PENG Ke,ZHANG Xinhui,et al.Optimization Method of Droop Coefficient for DC Microgrid Based on Perturbation Theory[J].Automation of Electric Power Systems,2022,46(23):94-101. DOI： 10.7500/AEPS20220304007.

摘要

直流微电网采用下垂控制策略时，下垂系数过大或过小都会对系统局部稳定性和阻尼比造成影响。为此，文中提出一种基于摄动理论的下垂系数优化方法。首先，综合考虑小扰动稳定、阻尼比和稳定裕度等因素，建立下垂系数优化目标函数。然后，通过对下垂系数进行矩阵摄动分析，将求取的特征值增量应用于算法迭代过程，避免了优化过程中特征值反复求解以及矩阵反复形成的问题。最后，通过仿真模型和物理实验进行了验证，仿真和实验结果表明，该方法能够有效提升直流微电网的稳定性及稳定裕度。

Abstract

When the droop control strategy is used for the DC microgrid

too large or too small droop coefficient will affect the local stability and damping ratio of the system. Therefore

this paper proposes an optimization method of droop coefficient based on perturbation theory. Firstly

considering the factors such as small disturbance stability

damping ratio

and stability margin

the optimization objective function of the droop coefficient is established. Then

through the matrix perturbation analysis of the droop coefficient

the eigenvalue increment is applied to the iterative process of the algorithm. It avoids the problems of repeated solutions of eigenvalues and repeated formation of the matrix in the optimization process. Finally

the simulation and experiment results show that the proposed method can effectively improve the stability and stability margin of the DC microgrid by the verification of simulation model and physical experiment.

关键词

Keywords

references

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