CN104753057B - 直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法 - Google Patents

Abstract

直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，属于微电网控制技术领域。本发明是为了避免直流微电网系统中光伏发电单元在最大功率跟踪和下垂控制运行模式间切换时带来的不期望的电压、电流冲击。本发明提出一种基于下垂曲线平移的直流微电网光伏发电单元运行模式无缝切换方法，当光伏发电单元需要工作在最大功率跟踪模式时，通过平移下垂曲线实现光伏发电单元输出功率的改变，最终达到光伏阵列的最大功率点，当光伏发电单元需要工作在下垂模式时，则取消平移量，从而实现不同运行模式间变换器输出电压、电流无冲击的无缝切换。本发明适用于在最大功率跟踪模式和下垂控制模式切换的场合。

Description

直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法

技术领域

本发明为直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，属于微电网控制技术领域。

背景技术

由光伏发电单元、风力发电单元、储能单元和本地负载等组成的微电网系统可形成区域自治供电系统，在利用可在生能源的同时，可有效解决分布式发电渗透率增高对大电网的影响。直流微电网通过直流母线使用DC-DC变换器连接系统中发电单元与用户负载，具有效率高、可控性高、成本低等特点。与交流电网类似，直流微电网可通过并网变换器与大电网连接，并网变换器工作时，系统工作在并网状态，并网变换器停止时，系统工作在离网状态。

对于直流微电网系统中的光伏发电单元，依据系统运行状态和光伏阵列的特性，可工作在最大功率跟踪模式(MPPT)和下垂控制模式(Droop)。当光伏发电单元运行在最大功率跟踪模式时，可实时跟踪光伏阵列的最大功率点，此时光伏单元变换器工作在电流模式；当光伏发电单元运行在下垂控制模式时，可实现系统中多个并联光伏单元输出功率的合理分配，此时光伏单元变换器工作在电压模式。

但是当光伏单元在这两个控制模式之间进行切换时，由于两个运行模式独立运行，会产生不期望的电压、电流冲击，导致微电网运行不稳定。

发明内容

本发明的目的是避免直流微电网系统中光伏发电单元在最大功率跟踪和下垂控制运行模式间切换时带来的不期望的电压、电流冲击。提出了直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法。

直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，该方法是基于光伏发电单元实现的；所述光伏发电单元包括光伏阵列1、boost升压型变换器、控制器2和驱动单元3；

boost升压型变换器包括电容C₁、电容C₂、电感L、开关管S和二极管D；电容C₁的两端作为boost升压型变换器的输入端连接光伏阵列1的输出端，还同时连接电感L的一端和开关管S的发射极；电感L的另一端同时连接开关管S的集电极和二极管D的阳极；二极管D的阴极连接电容C₂的一端，电容C₂的另一端连接开关管S的发射极；电容C₂的两端作为boost升压型变换器的输出端与直流母线连接；直流母线连通直流微电网系统；

驱动单元3用于根据控制器2产生的PWM驱动信号驱动开关管S；

所述控制器2用于产生PWM驱动信号，并控制驱动单元3驱动开关管S，实现光伏发电单元的最大功率跟踪模式和下垂控制模式的切换；

光伏发电单元运行模式无缝切换方法的步骤如下：

步骤一：针对所述光伏发电单元，采用电压、电流双闭环控制实现光伏发电单元的内环控制，调节相应的控制参数，使光伏发电单元实现稳压输出；

步骤二：搭建光伏发电单元的下垂控制环节：根据所述光伏发电单元的容量、数量及直流母线电压范围确定合理的下垂系数r；并采集流经boost变换器二极管D的电流i_d，电流i_d通过一个低通滤波器LPF进行滤波后与所述下垂系数r相乘后的结果作为下垂控制的输入量ri_d；

步骤三：搭建最大功率跟踪环节：选用扰动观察法作为光伏发电单元的最大功率跟踪算法；调节最大功率跟踪算法周期、步长及PI参数，保证光伏发电单元的最大功率跟踪环节跟踪光伏阵列的最大功率点；同时，采集在最大功率跟踪模式下的光伏阵列实时采样电压v_pv，并经过MPPT模块后输出光伏阵列参考电压v^* _pv；

步骤四：采用下垂曲线平移方法实现光伏发电单元在最大功率跟踪和下垂控制运行模式间实现切换，具体如下：

将步骤三中的光伏阵列实时采样电压v_pv与光伏阵列参考电压v^* _pv相减后送入PI调节器，经PI调节器后的输出值作为下垂控制的电压平移量△v；并与步骤二中的下垂控制环节中的下垂控制的输入量ri_d相减获得相减后的结果

光伏发电单元中的初始电压参考量v_ref与相减后的结果相加后获得新的电压参考量v^*： $v^{*}=v_{\mathrm{ref}}-{\mathrm{ri}}_d-(k_p+\frac{k_i}{s})(v_{\mathrm{pv}}^{*}-v_{\mathrm{pv}});$

然后将新的电压参考量送入步骤一中光伏发电单元的电压、电流双闭环控制，并最终产生相应的PWM驱动信号；

步骤五：当直流微电网系统中的光伏发电单元需要运行在下垂控制模式时，下垂平移量Δv设置为零，光伏发电单元的控制器2按照步骤二使光伏发电单元运行在下垂控制模式；

当光伏发电单元需要运行在最大功率跟踪模式时，光伏发电单元的控制器2运行步骤四；即通过闭环调节使boost升压型变换器工作点到达光伏阵列最大功率点，并可在直流母线电压波动时维持输出功率稳定。

步骤一中所述的电压、电流双闭环控制的控制过程如下：

直流母线电压v₀经PI调节器、限幅单元后得到电压外环作用下产生的电流内环给定参考信号i^* _d；该参考信号i^* _d与流经boost变换器二极管的电流i_d相减后，再经PI调节器及PWM发生单元后输出PWM驱动信号给光伏发电单元。

步骤三中所述的光伏阵列参考电压v^* _pv的获取方式为：光伏阵列实时采样电压v_pv和光伏阵列输出电流i_pv经MPPT模块运算后获得。

本发明提出一种基于下垂曲线平移的直流微电网光伏发电单元运行模式无缝切换方法，当光伏发电单元需要工作在最大功率模式时，通过平移下垂曲线实现光伏发电单元输出功率的改变，最终达到光伏阵列的最大功率点，当光伏发电单元需要工作在下垂模式时，则取消平移量，从而实现不同运行模式间变换器输出电压、电流无冲击的无缝切换。

本发明提出的通过下垂曲线平移方法实现无缝切换，提高了直流微电网系统的稳定性。

本发明所述的基于下垂曲线平移的光伏发电单元运行模式无缝切换控制方法，在光伏发电单元需要运行在恒压下垂模式时，MPPT模块输出的电压平移量设置为零，系统按照基本的下垂方程运行；当光伏发电单元需要在最大功率跟踪模式运行时，则按照相应的表达式产生下垂平移量，进而通过产生电压参考量，系统可依此平移下垂曲线。在此过程中，光伏发电单元变换器的控制量是连续变化的，进而实现了无缝切换至最大功率跟踪模式。在从最大功率跟踪模式切换回恒压下垂模式时，由于图4中电压、电流内环的作用，光伏发电单元变换器的控制量也是连续变化的，因此也可实现无缝切换，所以两个模式之间的切换不会带来电压、电流冲击。

附图说明

图1为直流母线电压不变时通过平移下垂曲线改变变换器输出电流的示意图；图中v₀为直流母线电压，i₀和i₁分别为平移前后变换器输出电流，Δv为下垂曲线平移量，a和b分别表示平移前后的下垂曲线；

图2为直流母线电压变化时通过平移下垂曲线维持变换器输出电流不变的示意图；图中v₀和i₀分别为波动前直流母线电压和变换器输出电流，i₁和i₂分别为下垂曲线为a时母线电压变化为v₁和v₂时对应的变换器输出电流；曲线b和c分别为直流母线电压变化至v₁和v₂时为维持变换器电流为i₀不变所需平移到的位置；

图3为本发明所采用的光伏发电单元结构示意图；其中v_pv和i_pv分别为光伏阵列输出电压和电流，i_d为流经boost变换器二极管的电流，v_o为直流母线电压；

图4为本发明所提出的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法；其中v^* _pv为MPPT模块产生的光伏阵列最大功率点参考电压，v_ref为初始的直流母线参考电压，v^*为经过下垂控制和电压平移后的直流母线参考电压，i^* _d为电压外环作用下产生的电流内环给定参考信号；

图5为为验证本发明所提无缝切换控制方案所搭建的一个基本直流微电网配置示意图，包含了光伏发电单元、并网变换器和直流负载三部分；其中r_load为负载阻值，r_cable1和r_cable2分别为光伏发电单元和并网变换器连接至直流母线的线缆阻值，i_pvu为光伏发电单元输出电流，i_aci为流经并网变换器单元电流，i_load为流入负载侧的电流；

图6为光伏发电单元由恒压下垂模式切换到最大功率跟踪模式时直流母线电压、光伏发电单元输出电流、并网变换器电流和负载电流的试验波形；图中v_dcbus为直流母线电压，t为时间，其余变量与图5相同。

图7为光伏发电单元由最大功率跟踪模式切换到恒压下垂模式时直流母线电压、光伏发电单元输出电流、并网变换器电流和负载电流的试验波形；图中变量与图5、图6相同。

具体实施方式

具体实施方式一、参照图1、图2、图3和图4具体说明本实施方式，本实施方式所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，该方法是基于光伏发电单元实现的；所述光伏发电单元包括光伏阵列1、boost升压型变换器、控制器2和驱动单元3；

boost升压型变换器包括电容C₁、电容C₂、电感L、开关管S和二极管D；电容C₁的两端作为boost升压型变换器的输入端连接光伏阵列1的输出端，还同时连接电感L的一端和开关管S的发射极；电感L的另一端同时连接开关管S的集电极和二极管D的阳极；二极管D的阴极连接电容C₂的一端，电容C₂的另一端连接开关管S的发射极；电容C₂的两端作为boost升压型变换器的输出端与直流母线连接；直流母线连通直流微电网系统；

驱动单元3用于根据控制器2产生的PWM驱动信号驱动开关管S；

其特征在于，所述控制器2用于产生PWM驱动信号，并控制驱动单元3驱动开关管S，实现光伏发电单元的最大功率跟踪模式和下垂控制模式的切换；

光伏发电单元运行模式无缝切换方法的步骤如下：

步骤一：针对所述光伏发电单元，采用电压、电流双闭环控制实现光伏发电单元的内环控制，调节相应的控制参数，使光伏发电单元实现稳压输出；

步骤二：搭建光伏发电单元的下垂控制环节：根据所述光伏发电单元的容量、数量及直流母线电压范围确定合理的下垂系数r；并采集流经boost变换器二极管D的电流i_d，电流i_d通过一个低通滤波器LPF进行滤波后与所述下垂系数r相乘后的结果作为下垂控制的输入量ri_d；

步骤三：搭建最大功率跟踪环节：选用扰动观察法作为光伏发电单元的最大功率跟踪算法；调节最大功率跟踪算法周期、步长及PI参数，保证光伏发电单元的最大功率跟踪环节跟踪光伏阵列的最大功率点；同时，采集在最大功率跟踪模式下的光伏阵列实时采样电压v_pv，并经过MPPT模块后输出光伏阵列参考电压v^* _pv；

步骤四：采用下垂曲线平移方法实现光伏发电单元在最大功率跟踪和下垂控制运行模式间实现切换，具体如下：

将步骤三中的光伏阵列实时采样电压v_pv与光伏阵列参考电压v^* _pv相减后送入PI调节器，经PI调节器后的输出值作为下垂控制的电压平移量△v；并与步骤二中的下垂控制环节中的下垂控制的输入量ri_d相减获得相减后的结果

光伏发电单元中的初始电压参考量v_ref与相减后的结果相加后获得新的电压参考量v^*： $v^{*}=v_{\mathrm{ref}}-{\mathrm{ri}}_d-(k_p+\frac{k_i}{s})(v_{\mathrm{pv}}^{*}-v_{\mathrm{pv}});$

然后将新的电压参考量送入步骤一中光伏发电单元的电压、电流双闭环控制，并最终产生相应的PWM驱动信号；

步骤五：当直流微电网系统中的光伏发电单元需要运行在下垂控制模式时，下垂平移量Δv设置为零，光伏发电单元的控制器2按照步骤二使光伏发电单元运行在下垂控制模式；

当光伏发电单元需要运行在最大功率跟踪模式时，光伏发电单元的控制器2运行步骤四；即通过闭环调节使boost升压型变换器工作点到达光伏阵列最大功率点，并可在直流母线电压波动时维持输出功率稳定。

本实施方式所述的流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，采用下垂曲线平移的方法实现无缝切换，即两个运行模式之间切换都是在下垂控制的基础上完成的，因此不会带来电压、电流冲击，进而实现了两个运行模式间的无缝切换。避免了在直流微电网系统中的光伏发电单元在最大功率跟踪模式和下垂控制模式间切换时产生不期望的电压、电流冲击，进而提高了直流微电网系统的稳定性。

直流下垂曲线的平移原理是指在原下垂方程表达式的基础上添加一个电压偏移量。其表达式为：

v^*＝v_ref-ri_d+△v (1)

其中，v^*为电压参考量；v_ref为初始的电压参考量；r为下垂系数；i_d为流经boost变换器二极管的电流；△v为电压偏移量。

图1为直流微电网母线电压由其他发电单元稳定时，光伏发电单元通过平移下垂曲线改变输出功率的示意图。可见，当在下垂方程中增加正偏移量Δv时，下垂曲线由a移动到b，相应的，光伏发电单元变换器的输出电流由i₀增加到i₁。相反，当需要减小输出电流时，则可添加一个负电压偏移量。若光伏发电单元已完成最大功率跟踪，但直流母线发生波动，也可通过平移下垂曲线维持变换器输出功率的稳定。

图2为母线电压发生波动时，平移下垂曲线维持光伏发电单元输出功率不变的示意图。可见，当直流母线电压由v₀变化到v₁时，此时下垂曲线为a，则输出电流会由i₀变化到i₁，此时可平移下垂曲线到b，从而维持光伏发电单元输出电流不变，仍为i₀。同理，当直流母线电压由v₀变化到v₂时，可相应地平移下垂曲线到c。

图3为本发明所采用的光伏发电单元结构示意图。图中左侧为光伏阵列，其输出通过一个boost升压型变换器与直流母线连接，并可与直流微电网系统中其他发电单元一起工作。控制器2产生的PWM驱动信号经过驱动单元3放大后驱动boost升压型变换器的开关管S工作。

在以上下垂曲线平移分析的基础上，依据图3中光伏发电单元结构特点与所采集到的boost升压型变换器输出电压、电流信息，本发明提出图4所示的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，也称为基于下垂曲线平移的最大功率跟踪控制策略。其中MPPT模块产生的光伏阵列参考电压v^* _pv与光伏阵列的实际电压v_pv比较后通过一个PI调节器进行调整，其输出作为下垂控制的偏移量Δv依照式(1)送入下垂控制方程中，并与下垂控制输出、初始的电压参考量v_ref比较后产生v^*送入变换器的电压、电流内环中。

图4所示的基于下垂平移方法的MPPT控制策略产生的电压参考量v^*可由下式表示

$v^{*}=v_{\mathrm{ref}}-{\mathrm{ri}}_d-(k_p+\frac{k_i}{s})(v_{\mathrm{pv}}^{*}-v_{\mathrm{pv}})---\left(2\right).$

步骤一中所述的相应的控制参数指的是PI调节器中的P和I。

通过以上控制思路，根据图1所示的下垂曲线平移工作原理，当光伏发电单元需要工作在最大功率跟踪模式时，可通过图4所示，本发明所提出的基于下垂曲线平移的最大功率跟踪控制策略(也叫直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法)使光伏发电单元通过最大功率跟踪模块(MPPT模块)产生相应的下垂平移量，从而改变变换器(boost升压型变换器)的输出功率，进而影响光伏阵列的电压工作点，最终光伏发电单元将通过闭环调节完成光伏阵列的最大功率点跟踪。当直流母线发生变化时，以上所提的控制方案将通过闭环调节按照图2所示的下垂曲线平移工作原理维持光伏阵列最大功率点的准确跟踪。

具体实施方式二、参照图4具体说明本实施方式，本具体实施方式是对具体实施方式一所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法的进一步说明，本实施方式中，步骤一中所述的电压、电流双闭环控制的控制过程如下：

直流母线电压v₀经PI调节器、限幅单元后得到电压外环作用下产生的电流内环给定参考信号i^* _d；该参考信号i^* _d与流经boost变换器二极管的电流i_d相减后，再经PI调节器及PWM发生单元后输出PWM驱动信号给光伏发电单元。

本实施方式中，电压、电流双闭环控制用于完成光伏发电单元的基本控制。

具体实施方式三、参照图4具体说明本实施方式，本具体实施方式是对具体实施方式一所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法的进一步说明，本实施方式中，步骤三中所述的光伏阵列参考电压v^* _pv的获取方式为：光伏阵列实时采样电压v_pv和光伏阵列输出电流i_pv经MPPT模块运算后获得。

具体实施方式四、参照图5、图6和图7说明本实施方式，本实施方式为基于本发明所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法搭建的一个基本直流微电网配置装置，本实施方式中，该直流微电网配置装置包括所述光伏发电单元、直流负载单元和并网变换器；

直流负载单元包括负载阻值R_load、光伏发电单元连接至直流母线的线缆阻值R_cable1、并网变换器连接至直流母线的线缆阻值R_cable2；

光伏发电单元连接至直流母线的线缆阻值R_cable1的一端同时连接并网变换器连接至直流母线的线缆阻值R_cable2的一端和直流负载单元包括负载阻值R_load的一端；光伏发电单元连接至直流母线的线缆阻值R_cable1的另一端连接至光伏发电单元；并网变换器连接至直流母线的线缆阻值R_cable2的另一端连接至并网变换器；直流负载单元包括负载阻值R_load的另一端接地。

所述并网变换器为DC/AC变换器。

图5为为验证本发明所提无缝切换控制方案所搭建的一个基本直流微电网配置示意图，包含了光伏发电单元、并网变换器和直流负载三部分。

本实施方式中所述的直流微电网配置装置的验证结果如图6和图7所示。

图6为光伏发电单元由恒压下垂模式切换到最大功率跟踪模式时直流母线电压、光伏发电单元输出电流、并网变换器电流和负载电流的试验波形。从图中可以看出，在光伏发电单元切换至最大功率跟踪模式的过程中，直流母线电压v_dcbus升高但并未出现暂降。之后母线电压由并网变换器稳定，光伏单元输出电流i_pvu在切换过程中缓慢升高，负载电流i_load在整个过程中并未出冲击。

图7为光伏发电单元由最大功率跟踪模式切换到恒压下垂模式时直流母线电压、光伏发电单元输出电流、并网变换器电流和负载电流的试验波形。从图中可以看出，在光伏发电单元切换至恒压下垂控制模式的过程中，母线电压v_dcbus降低。之后母线电压由光伏发电单元稳定，且其输出电流i_pvu缓慢降低，并未出现震荡，负载电流i_load在整个过程中也并未出现冲击。

图6、图7证明了本发明所提出的无缝切换控制方案的有效性。

具体实施方式五、本实施方式是对具体实施方式一所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法的进一步说明，本实施方式中，最大功率跟踪模式的实现方式是将步骤三中最大功率跟踪模块产生的输出量作为参考电压偏移量Δv，以步骤四中所述的下垂平移的方式作用在步骤一中所述的电压、电流双闭环控制中，并利用步骤一电压外环的调节作用实现下垂控制模式向最大功率跟踪模式的无缝切换。

具体实施方式六、本实施方式是对具体实施方式一所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法的进一步说明，本实施方式中，下垂控制模式可通过将步骤四中下垂平移量设置为零的方式使步骤一中新的电压参考量v^*恢复为v_ref-ri_d的形式，并利用步骤一电压外环的调节作用实现最大功率跟踪模式向下垂控制模式的无缝切换。

Claims (5)

1.直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，该方法是基于光伏发电单元实现的；所述光伏发电单元包括光伏阵列(1)、boost升压型变换器、控制器(2)和驱动单元(3)；

boost升压型变换器包括电容C₁、电容C₂、电感L、开关管S和二极管D；电容C₁的两端作为boost升压型变换器的输入端连接光伏阵列(1)的输出端，还分别连接电感L的一端和开关管S的发射极；电感L的另一端同时连接开关管S的集电极和二极管D的阳极；二极管D的阴极连接电容C₂的一端，电容C₂的另一端连接开关管S的发射极；电容C₂的两端作为boost升压型变换器的输出端与直流母线连接；直流母线连通直流微电网系统；

驱动单元(3)用于根据控制器(2)产生的PWM驱动信号驱动开关管S；

其特征在于，所述控制器(2)用于产生PWM驱动信号，并控制驱动单元(3)驱动开关管S，实现光伏发电单元的最大功率跟踪模式和下垂控制模式的切换；

光伏发电单元运行模式无缝切换方法的步骤如下：

步骤一：针对所述光伏发电单元，采用电压、电流双闭环控制实现光伏发电单元的内环控制，调节相应的控制参数，使光伏发电单元实现稳压输出；

步骤二：搭建光伏发电单元的下垂控制环节：根据所述光伏发电单元的容量、数量及直流母线电压范围确定合理的下垂系数r；并采集流经boost升压型变换器二极管D的电流i_d，电流i_d通过一个低通滤波器LPF进行滤波后与所述下垂系数r相乘后的结果作为下垂控制的输入量ri_d；

步骤三：搭建最大功率跟踪环节：选用扰动观察法作为光伏发电单元的最大功率跟踪算法；调节最大功率跟踪算法周期、步长及PI参数，保证光伏发电单元的最大功率跟踪环节跟踪光伏阵列的最大功率点；同时，采集在最大功率跟踪模式下的光伏阵列实时采样电压v_pv，并经过MPPT模块后输出光伏阵列参考电压v^* _pv；

步骤四：采用下垂曲线平移方法实现光伏发电单元在最大功率跟踪和下垂控制运行模式间实现切换，具体如下：

将步骤三中的光伏阵列实时采样电压v_pv与光伏阵列参考电压v^* _pv相减后送入PI调节器，经PI调节器后的输出值作为下垂控制的电压平移量△v；并与步骤二中的下垂控制环节中的下垂控制的输入量ri_d相减获得相减后的结果

为PI调节器的传递函数，k_p和k_i分别为PI调节器的比例和积分控制参数，s为拉普拉斯算子；

光伏发电单元中的初始电压参考量v_ref与相减后的结果相加后获得新的电压参考量v^*：

然后将新的电压参考量送入步骤一中光伏发电单元的电压、电流双闭环控制，并最终产生相应的PWM驱动信号；

步骤五：当直流微电网系统中的光伏发电单元需要运行在下垂控制模式时，下垂平移量Δv设置为零，光伏发电单元的控制器(2)按照步骤二使光伏发电单元运行在下垂控制模式；

当光伏发电单元需要运行在最大功率跟踪模式时，光伏发电单元的控制器(2)运行步骤四；即通过闭环调节使boost升压型变换器工作点到达光伏阵列最大功率点，并可在直流母线电压波动时维持输出功率稳定。

2.根据权利要求1所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，其特征在于，步骤一中所述的电压、电流双闭环控制的控制过程如下：

直流母线电压v₀经PI调节器、限幅单元后得到电压外环作用下产生的电流内环给定参考信号i^* _d；该参考信号i^* _d与流经boost升压型变换器二极管的电流i_d相减后，再经PI调节器及PWM发生单元后输出PWM驱动信号给光伏发电单元。

3.根据权利要求1所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，其特征在于，步骤三中所述的光伏阵列参考电压v^* _pv的获取方式为：光伏阵列实时采样电压v_pv和光伏阵列输出电流i_pv经MPPT模块运算后获得。

4.根据权利要求1所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，其特征在于，最大功率跟踪模式的实现方式是将步骤三中最大功率跟踪模块产生的输出量作为参考电压偏移量Δv，以步骤四中所述的下垂平移的方式作用在步骤一中所述的电压、电流双闭环控制中，并利用步骤一电压外环的调节作用实现下垂控制模式向最大功率跟踪模式的无缝切换。

5.根据权利要求1所述的直流微电网中光伏发电单元运行模式无缝切换方法，其特征在于，下垂控制模式可通过将步骤四中下垂平移量设置为零的方式使步骤一中新的电压参考量v^*恢复为v_ref-ri_d的形式，并利用步骤一电压外环的调节作用实现最大功率跟踪模式向下垂控制模式的无缝切换。