2)蓄电池建模
蓄电池模型是根据蓄电池电场建立的等效模型。理想等效模型和戴维南等效模型是2种蓄电池等效电路模型,它们不能精确描述蓄电池的状态与内电阻的关系,同时参数的确定也非常麻烦。文献[34]基于Shephred蓄电池模型,提出了一种用于动态仿真的通用等效电路,将荷电状态(SOC)作为唯一的状态变量,电路等效为一个受控源和电阻的串联模型。
1.4直流电网系统控制
直流电网的控制策略主要分为2层:一层为系统控制,另一层为本地控制。系统控制层根据功率传输需求进行功率分配;本地控制层接收系统控制层的指令实现电压、电流的控制。本地控制层的相关控制主要限于换流器自身的控制,已经在直流系统相关设备建模中描述,本节主要叙述直流电网的系统控制建模。
直流电网系统控制策略主要有以下3种。
1)主从式控制方式,
即直流系统所有与有源交流系统连接的换流器中,有且仅有一个换流器控制直流电压,而其他换流器都运行于直流电流或直流功率控制方式[35-36]。
2)电压下降方式,
即所有与有源交流系统连接的换流器,其直流侧都工作于电压源方式,其输出电压随输出电流的增加而降低。采用电压下降控制方式无需通信,简单可靠,能够实现多个电压源换流器按一定的比例传输有功功率。
3)自适应控制方式,
即各换流器负责自己的功率目标,没有换流器负责系统的电压,同时,与交流系统的发电机出力和负荷自动调节类似,采用自适应控制的换流器不能准确定义功率的传输点,只能设定电压—电流(VI)特性曲线,每一个换流器都需要给定一个负荷参考点。此时,高级的协调辅助控制系统通过配电中心修改换流器VI特性,使系统平衡[39]。
这3种典型的系统控制方式都可能在直流电网的控制系统建模中出现,在仿真算例中应用哪一种,需要按照实际情况进行建模。
2、直流电网仿真技术的应用和挑战
此节将从直流电网的研究、设计和实验需要出发,总结稳态、电磁暂态、并行计算、物理平台和数模混合仿真平台技术在直流电网领域的发展和挑战。
