CN110137937B - 一种带储能设备的直流微网群系统及其分层控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带储能设备的直流微网群系统及其分层控制方法。带储能设备的直流微网群系统，包括3个直流子微网，分别命名为A号子微网、B号子微网、C号子微网。A号子微网中包含3个BUCK变换器、3个输入电压源，B号子微网中包含3个BOOST变换器、3个输入电压源，C号子微网包含2个双向DC/DC变换器、2个储能设备。本发明的分层控制方法可以分为两层，其中顶层为直流子微网间的协调控制，该层的目的是为了给底层控制提供电流参考值和下垂系数参考值；A号子微网和B号子微网的底层控制均包含母线电压补偿控制、下垂系数补偿控制、下垂控制、电压单闭环控制，C号子微网的底层控制包含输出电流补偿控制、电感电流单闭环控制。本发明提出的分层控制方法，实现了不同类型子微网间任意比例的电流分配，提高了直流母线电压的控制精度。

Description

一种带储能设备的直流微网群系统及其分层控制方法

技术领域

本发明属于电力系统的直流微电网控制领域，涉及一种分层控制方法，具体涉及一种基于输出电压补偿控制、变下垂系数控制、子微网输出电流比例协调控制的控制方法及应用该方法控制的一个直流微网群系统。

背景技术

随着大量可再生新能源的接入，微电网的概念被提出。微电网可以被分为交流微电网和直流微电网。与交流微电网相比，直流微网可提高变流器的利用率并减少损耗，有利于各微源间的优势互补与协调控制，且直流系统不存在相位同步、谐波和无功损耗等方面问题，因此直流微电网已经成为微电网技术新的研究方向。

直流微电网规模一般比较小，负荷波动及外部干扰比较频繁。为实现多种分布式发电接入和用户侧高效可靠供电，可计划性的将直流微电网划分为多个子微网。通过直流母线将地理位置相近的直流子微网根据相应控制策略连接，形成直流微电网群。各直流子微网互为备用，有效提高了微电网的稳定性和可靠性。因此，需要根据直流微电网结构，研究直流子微网之间的协调控制，以确保微电网在不同运行状态下都能够稳定可靠供电。授权公告号为CN201610897833.1的中国专利，提出了一种微网群架构及其自主协调控制方法，所提出的架构中包括交、直流子网、PEU和EP，其中PEU用于协调微网群内各子微网与EP的功率交换，实现各子网能量共济，维持各子微网内母线电压和频率的稳定；EP用于维持PEU直流母线电压的稳定，实现对PEU所需交换净功率的合理分配。授权公告号为CN201610040203.2的中国专利，提出让各子微网内储能系统根据各储能系统的最大充放电功率及其剩余电量SOC来自动调整功率分配，从而平滑分布式发电功率波动并改善母线电压质量的同时提高了储能系统的安全性。该发明还采用模糊控制来调整储能电站中各储能单元下垂控制器的虚拟阻抗，以实现不同储能单元间功率的自动分配和SOC的平衡。采用母线电压反馈控制方法对由于下垂控制引起的母线电压跌落进行补偿，提高母线电压质量。

当直流微网群系统的输入电压源的电压大小差异较大，如何用变换器在升高或降低电压以满足直流母线电压要求的同时按照需求任意调配它们的输出电流大小，是一个控制难点。在离网型的直流微电网系统中，由于直流母线电压没有电网的支撑，需要在系统中加入储能设备。当系统的输入电压源能提供的功率小于负载所需功率时，储能设备需要发出功率以保证负载的功率需求；当系统的输入电压源所能提供的功率大于负载所需功率时，储能设备需要处于充电状态以储存能量。储能设备如何与其余输入电压源进行协调，也是一个控制难点。

目前国内对直流微网群的研究还较少，直流微网群的控制相比于普通的直流微电网系统还要复杂一些。直流微网群的控制不仅要考虑到直流母线电压的控制精度、子微网内部变换器间的电流分配精度，还要考虑子微网与子微网之间的协调问题。直流微网群可以实现多种分布式发电接入和用户侧高效可靠供电，因此对直流微网群系统控制策略的研究具有十分重要的意义。

发明内容

本发明所要达到的目标是：①将多个电压值相差较大的直流电压源通过相应的直流变换器升压或者降压后与直流母线相连，保证直流母线的电压与设定参考值一致；②根据直流变换器的类型划分各个子微网，实现子微网间任意比例的电流输出；③在子微网内部各变换器输出线路电阻不一致的情况下实现变换器输出电流相等的目标；④某个子微网切除或子微网内某个变换器切除时，系统在经过一段时间的调节后子微网依然可以按照原来设定的比例输出电流。

本发明通过以下技术方案来实现：直流微网群系统由3个直流子微网组成。分别命名为A号子微网、B号子微网、C号子微网。A号子微网中包含3个BUCK变换器，这3个BUCK变换器分别命名为#1变换器、#2变换器、#3变换器，3个BUCK变换器的输入电压源的电压值互不相同，输出线路的电阻值互不相同；B号子微网中包含3个BOOST变换器，这3个BOOST变换器分别命名为#4变换器、#5变换器、#6变换器，3个BOOST变换器的输入电压源的电压值互不相同，输出线路的电阻值互不相同；C号子微网包含2个双向DC/DC变换器，这两个双向DC/DC变换器分别命名为#7变换器、#8变换器，双向DC/DC变换器的输入端为储能设备，输出线路的电阻值互不相同；A号子微网、B号子微网、C号子微网均通过开关与直流母线相连，且子微网与直流母线间线路的电阻值互不相同。两个纯电阻负载并联在直流母线上，且由两个开关控制其开通和关断。

进一步的，本发明提出的分层控制方法可以分为两层，其中顶层控制为直流子微网间的协调控制，该层的目的是为了给底层控制提供电流参考值和下垂系数参考值，从而协调3个不同类型的子微网，使它们可以按照设定的比例向直流母线注入功率；A号子微网和B号子微网的底层控制基本一致，包含有直流母线电压补偿控制、下垂系数补偿控制、下垂控制、电压单闭环控制，C号子微网由于内部的变换器为双向DC/DC变换器，所以它的底层控制与另外两个子微网完全不同，C号子微网的底层控制包含输出电流补偿控制、电感电流单闭环控制。

进一步的，#1变换器、#2变换器、#3变换器、#4变换器、#5变换器、#6变换器均采取改进型下垂控制，其中#1变换器的下垂系数始终固定为常数K₀，其余变换器的下垂系数都是变化的；#7变换器、#8变换器的控制是直接以输出电流作为被控对象的，包含输出电流补偿控制、电感电流单闭环控制。

进一步的，本发明的分层控制策略可以分为以下步骤：

S1、读取A号子微网中三个直流变换器的电容电压采样值、输出电流采样值、A号子微网总输出电流采样值、直流母线电压采样值。其中#1变换器的电容电压为u₁，输出电流为I₁；#2变换器的电容电压为u₂，输出电流为I₂；#3变换器的电容电压为u₃，输出电流为I₃；A号子微网总输出电流为I_A，直流母线电压值为V_Abus；

S2、对A号子微网进行直流母线电压补偿控制。将直流母线电压参考值u_ref减去直流母线电压值V_Abus,将偏差量输入XA号PI控制器，得到A号子微网的直流母线电压补偿值u_addA，u_ref叠加上u_addA即可得到电压补偿控制后的电压参考值u_{Aref_res}；

S3、对A号子微网的直流变换器进行下垂系数修正控制。#1变换器的下垂系数不需要进行修正控制，其下垂系数K₁固定为常数K₀；#2变换器的输出电流I₂减去#1变换器的输出电流I₁，将偏差量输入Y2号PI控制器，得到#2变换器的下垂系数修正量K_add2，常数K₀叠加上K_add2得到#2变换器的下垂系数K₂；#3变换器的输出电流I₃减去#1变换器的输出电流I₁，将偏差量输入Y3号PI控制器，得到#3变换器的下垂系数修正量K_add3,常数K₀叠加上K_add3得到#3直流变换器的下垂系数K₃；

S4、对A号子微网进行下垂控制。将电压补偿控制后的电压参考值u_{Aref_res}减去下垂系数K₁与输出电流I₁的乘积，得到#1变换器的电压环参考值u_loop1；将u_{Aref_res}减去下垂系数K₂与输出电流I₂的乘积，得到#2变换器的电压环参考值u_loop2；将u_{Aref_res}减去下垂系数K₃与输出电流I₃的乘积，得到#3变换器的电压环参考值u_loop3；

S5、对A号子微网进行电压闭环控制。将S4得到的电压内环参考值u_loop1减去u₁，差值输入Z1号PI控制器，得到控制结果out₁，该控制结果送入ePWM₁模块，进行PWM调制，得到PWM₁信号，PWM₁用于控制#1变换器中的开关管VT₁的开通和关断；将电压内环参考值u_loop2减去u₂，差值输入Z2号PI控制器，得到控制结果out₂，该控制结果送入ePWM₂模块，进行PWM调制，得到PWM₂信号，PWM₂用于控制#2变换器中的开关管VT₂的开通和关断；将电压内环参考值u_loop3减去u₃，差值输入Z3号PI控制器，得到控制结果out₃，该控制结果送入ePWM₃模块，进行PWM调制，得到PWM₃信号，PWM₃用于控制#3变换器中的开关管VT₃的开通和关断；

S6、进行直流微网群协调控制。读取子微网输出电流分配比例设定值。其中A号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_A，B号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_B，C号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_C，读取各变换器的开关状态S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇、S₈，得到A号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_A，n_A等于S₁、S₂、S₃之和，得到B号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_B，n_B等于S₄、S₅、S₆之和，得到C号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_C，n_C等于S₇、S₈之和。计算K₁*S₁+K₂*S₂+K₂*S₂的值，并将该值除以A号子微网中处于接入状态的变换器数目n_A，即可得到B号子微网的下垂系数参考值K_ref；将A号子微网输出电流I_A乘以p_B/p_A再除以n_B，即可得到B号子微网的电流参考值I_Bref；将A号子微网输出电流I_A乘以p_C/p_A再除以n_C，即可得到C号子微网的电流参考值I_Cref；

S7、读取B号子微网中三个直流变换器的电容电压采样值、输出电流采样值、直流母线电压采样值。其中#4变换器的电容电压为u₄，输出电流为I₄；#5变换器的电容电压为u₅，输出电流为I₅；#6变换器的电容电压为u₆，输出电流为I₆；直流母线电压值为V_Bbus；

S8、对B号子微网进行直流母线电压补偿控制。将直流母线电压参考值u_ref减去直流母线电压值V_Bbus,将偏差量输入XB号PI控制器，得到B号子微网的直流母线电压补偿值u_addB，u_ref叠加上u_addB即可得到电压补偿控制后的电压参考值u_{Bref_res}；

S9、对B号子微网的直流变换器进行下垂系数修正控制。#4变换器的输出电流I₄减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y4号PI控制器，得到#4变换器的下垂系数修正量K_add4，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add4得到#4变换器的下垂系数K₄；#5变换器的输出电流I₅减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y5号PI控制器，得到#5变换器的下垂系数修正量K_add5，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add5得到#4变换器的下垂系数K₅；#6变换器的输出电流I₆减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y6号PI控制器，得到#6变换器的下垂系数修正量K_add6，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add6得到#6变换器的下垂系数K₆；

S10、对B号子微网进行下垂控制。将电压补偿控制后的电压参考值u_{Bref_res}减去下垂系数K₄与输出电流I₄的乘积，得到#4变换器的电压环参考值u_loop4；将u_{Bref_res}减去下垂系数K₅与输出电流I₅的乘积，得到#5变换器的电压环参考值u_loop5；将u_{Bref_res}减去下垂系数K₆与输出电流I₆的乘积，得到#6变换器的电压环参考值u_loop6；

S11、对B号子微网进行电压闭环控制。将S10得到的电压内环参考值u_loop4减去u₄，差值输入Z4号PI控制器，得到控制结果out₄，该控制结果送入ePWM₄模块，进行PWM调制，得到PWM₄信号，PWM₄用于控制#4变换器中的开关管VT₄的开通和关断；将电压内环参考值u_loop5减去u₅，差值输入Z5号PI控制器，得到控制结果out₅，该控制结果送入ePWM₅模块，进行PWM调制，得到PWM₅信号，PWM₅用于控制#5变换器中的开关管VT₅的开通和关断；将电压内环参考值u_loop6减去u₆，差值输入Z6号PI控制器，得到控制结果out₆，该控制结果送入ePWM₆模块，进行PWM调制，得到PWM₆信号，PWM₆用于控制#6变换器中的开关管VT₆的开通和关断；

S12、读取C号子微网中两个双向DC/DC变换器的输出电流采样值，电感电流采样值，其中#7变换器的输出电流为I₇，电感L_7A中的电流为I_7a，电感L_7B中的电流为I_7b；#8变换器的输出电流为I₈，电感L_8A中的电流为I_8a，电感L_8B中的电流为I_8b。

S13、对C号子微网进行输出电流补偿控制。将C号子微网的电流参考值I_Cref减去I₇，并将差值输入U7号PI控制器得到#7变换器的电流修正量I_add7，I_Cref叠加上修正量I_add7即可得到#7变换器的电流参考值I_ref7，I_ref7除以2即可得到#7变换器的电感电流参考值I_ref7L；将C号子微网的电流参考值I_Cref减去I₈，并将差值输入U8号PI控制器得到#8变换器的电流修正量I_add8，I_Cref叠加上修正量I_add8即可得到#8变换器的电流参考值I_ref8，I_ref8除以2即可得到#8变换器的电感电流参考值I_ref8L；

S14、进行电感电流闭环控制。将I_ref7L减去I_7a，将差值输入V7控制器，得到控制结果out_7E，将该控制结果送入ePWM_7E模块，得到PWM_7E信号；将I_ref7L减去I_7b，将差值输入W7控制器，得到控制结果out_7F，将该控制结果送入ePWM_7F模块，得到PWM_7F信号；将I_ref8L减去I_8a，将差值输入V8控制器，得到控制结果out_8E，将该控制结果送入ePWM_8E模块，得到PWM_8E信号；将I_ref8L减去I_8b，将差值输入W8控制器，得到控制结果out_8F，将该控制结果送入ePWM_8F模块，得到PWM_8F信号；

S15、根据I_Cref的值来确定如何将PWM信号送给C号子微网中的开关管；当I_Cref的值为0时，C号子微网中的所有开关管的开关信号都是0电平信号；当I_Cref的值大于0时，PWM_7E信号用于控制#7变换器中VT_7C管，PWM_7F信号用于控制#7变换器中VT_7D管，#7变换器中VT_7A、VT_7B管的开关信号均为0电平信号，PWM_8E信号用于控制#8变换器中VT_8C管，PWM_8F信号用于控制#8变换器中VT_8D管，#8变换器中VT_8A、VT_8B管的开关信号均为0电平信号；当I_Cref的值小于0时，PWM_7E信号用于控制#7变换器中VT_7A管，PWM_7F信号用于控制#7变换器中VT_7B管，#7变换器中VT_7C、VT_7D管的开关信号均为0电平信号，PWM_8E信号用于控制#8变换器中VT_8A管，PWM_8F信号用于控制#8变换器中VT_8B管，#8变换器中VT_8C、VT_8D管的开关信号均为0电平信号。

进一步的，在这一控制过程中A号子微网和B号子微网经过电压补偿控制后的电压参考值为：

其中p_XA为XA号PI控制器的比例参数，i_XA为XA号PI控制器的积分参数，p_XB为XB号PI控制器的比例参数，i_XB为XB号PI控制器的积分参数，s为拉普拉斯算子。

进一步的，A号子微网内3个BUCK变换器的下垂系数分别为：

其中p_Y2为Y2号PI控制器的比例参数，i_Y2为Y2号PI控制器的积分参数，p_Y3为Y3号PI控制器的比例参数，i_Y3为Y3号PI控制器的积分参数。

进一步的，A号子微网的三个BUCK变换器的控制结果分别为：

其中p_Z1为Z1号PI控制器的比例参数，i_Z1为Z1号PI控制器的积分参数，p_Z2为Z2号PI控制器的比例参数，i_Z2为Z2号PI控制器的积分参数，p_Z3为Z3号PI控制器的比例参数，i_Z3为Z3号PI控制器的积分参数。

进一步的，B号子微网的下垂系数参考值、电流参考值分别为：

进一步的，C号子微网的电流参考值为：

进一步的，B号子微网内3个BOOST变换器的下垂系数分别为：

其中p_Y4为Y4号PI控制器的比例参数，i_Y4为Y4号PI控制器的积分参数，p_Y5为Y5号PI控制器的比例参数，i_Y5为Y5号PI控制器的积分参数，p_Y6为Y6号PI控制器的比例参数，i_Y6为Y6号PI控制器的积分参数。

进一步的，B号子微网的三个BOOST变换器的控制结果分别为：

其中p_Z4为Z4号PI控制器的比例参数，i_Z4为Z4号PI控制器的积分参数，p_Z5为Z5号PI控制器的比例参数，i_Z5为Z5号PI控制器的积分参数，p_Z6为Z6号PI控制器的比例参数，i_Z6为Z6号PI控制器的积分参数。

进一步的，C号子微网的两个直流变换器的电感电流参考值分别为：

其中p_U7为U7号PI控制器的比例参数，i_U7为U7号PI控制器的积分参数，p_U8为U8号PI控制器的比例参数，i_U8为U8号PI控制器的积分参数。

进一步的，C号子微网的两个直流变换器的控制结果分别为：

其中p_V7为V7号PI控制器的比例参数，i_V7为V7号PI控制器的积分参数，p_W7为W7号PI控制器的比例参数，i_W7为W7号PI控制器的积分参数，p_V8为V8号PI控制器的比例参数，i_V8为V8号PI控制器的积分参数，p_W8为W8号PI控制器的比例参数，i_W8为W8号PI控制器的积分参数。

本发明的有益效果是：

本发明通过多个电压差别较大的电压源通过相应的直流变换器升压或降压后向直流母线注入电流，并加入储能设备和双向DC/DC变换器以实现输出功率和负载所需功率的动态平衡，实现了对多电压源的有机整合，提高了直流微电网系统的稳定性、可靠性。

本发明通过采取直流母线电压补偿的方法大大提升了直流母线电压的控制精度，解决了传统下垂控制母线电压远低于电压参考值的问题；本发明通过采用下垂系数补偿法，解决了传统下垂控制的直流变换器电流分配精度受线路电阻影响大的问题，大大提升了变换器线路电阻不一致情况下的电流分配精度；本发明提出的直流微网群协调控制，可以实现不同类型的直流微网群间任意比例的电流分配，而且即使子微网中某个变换器突然故障或者某个子微网全部切除，系统中其余正常工作的变换器依然能够以设定的比例向直流母线注入电流。

附图说明

图1为本发明实施例的直流微网群电路拓扑图。

图2为本发明实施例中A号子微网的控制框图。

图3为本发明实施例中直流微网群协调控制框图。

图4为本发明实施例中B号子微网的控制框图。

图5为本发明实施例中C号子微网的控制框图。

图6为PLECS仿真中本发明实施例在负载变化时三个子微网的输出电流波形。

图7为PLECS仿真中本发明实施例在负载变化时直流母线电压波形。

图8为PLECS仿真中本发明实施例在子微网电流分配比例设定值变化时三个子微网的输出电流波形。

图9为PLECS仿真中本发明实施例在子微网电流分配比例设定值变化时直流母线电压波形。

图10为PLECS仿真中本发明实施例在直流变换器被切除、子微网被切除时三个子微网的输出电流波形。

图11为PLECS仿真中本发明实施例在直流变换器被切除、子微网被切除时直流母线电压波形。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，直流微网群系统由3个直流子微网组成。分别命名为A号子微网、B号子微网、C号子微网。A号子微网中包含3个BUCK变换器，这3个BUCK变换器分别命名为#1变换器、#2变换器、#3变换器，3个BUCK变换器的输入电压源的电压值互不相同，输出线路的电阻值互不相同；B号子微网中包含3个BOOST变换器，这3个BOOST变换器分别命名为#4变换器、#5变换器、#6变换器，3个BOOST变换器的输入电压源的电压值互不相同，输出线路的电阻值互不相同；C号子微网包含2个双向DC/DC变换器，这两个双向DC/DC变换器分别命名为#7变换器、#8变换器，双向DC/DC变换器的输入端为储能设备，输出线路的电阻值互不相同；A号子微网、B号子微网、C号子微网均通过开关与直流母线相连，且子微网与直流母线间线路的电阻值互不相同。两个纯电阻负载并联在直流母线上，且由两个开关控制其开通和关断。

进一步的，本发明提出的分层控制方法可以分为两层，其中顶层控制为直流子微网间的协调控制，该层的目的是为了给底层控制提供电流参考值和下垂系数参考值，从而协调3个不同类型的子微网，使它们可以按照设定的比例向直流母线注入功率；A号子微网和B号子微网的底层控制基本一致，包含有直流母线电压补偿控制、下垂系数补偿控制、下垂控制、电压单闭环控制，C号子微网由于内部的变换器为双向DC/DC变换器，所以它的底层控制与另外两个子微网完全不同，C号子微网的底层控制包含输出电流补偿控制、电感电流单闭环控制。

进一步的，#1变换器、#2变换器、#3变换器、#4变换器、#5变换器、#6变换器均采取改进型下垂控制，其中#1变换器的下垂系数始终固定为常数K₀，其余变换器的下垂系数都是变化的；#7变换器、#8变换器的控制是直接以输出电流作为被控对象的，包含输出电流补偿控制、电感电流单闭环控制。

如图2、图3、图4、图5所示，本发明的分层控制策略可以分为以下步骤：

S1、读取A号子微网中三个直流变换器的电容电压采样值、输出电流采样值、A号子微网总输出电流采样值、直流母线电压采样值。其中#1变换器的电容电压为u₁，输出电流为I₁；#2变换器的电容电压为u₂，输出电流为I₂；#3变换器的电容电压为u₃，输出电流为I₃；A号子微网总输出电流为I_A，直流母线电压值为V_Abus；

S2、对A号子微网进行直流母线电压补偿控制。将直流母线电压参考值u_ref减去直流母线电压值V_Abus,将偏差量输入XA号PI控制器，得到A号子微网的直流母线电压补偿值u_addA，u_ref叠加上u_addA即可得到电压补偿控制后的电压参考值u_{Aref_res}；

S3、对A号子微网的直流变换器进行下垂系数修正控制。#1变换器的下垂系数不需要进行修正控制，其下垂系数K₁固定为常数K₀；#2变换器的输出电流I₂减去#1变换器的输出电流I₁，将偏差量输入Y2号PI控制器，得到#2变换器的下垂系数修正量K_add2，常数K₀叠加上K_add2得到#2变换器的下垂系数K₂；#3变换器的输出电流I₃减去#1变换器的输出电流I₁，将偏差量输入Y3号PI控制器，得到#3变换器的下垂系数修正量K_add3,常数K₀叠加上K_add3得到#3直流变换器的下垂系数K₃；

S4、对A号子微网进行下垂控制。将电压补偿控制后的电压参考值u_{Aref_res}减去下垂系数K₁与输出电流I₁的乘积，得到#1变换器的电压环参考值u_loop1；将u_{Aref_res}减去下垂系数K₂与输出电流I₂的乘积，得到#2变换器的电压环参考值u_loop2；将u_{Aref_res}减去下垂系数K₃与输出电流I₃的乘积，得到#3变换器的电压环参考值u_loop3；

S5、对A号子微网进行电压闭环控制。将S4得到的电压内环参考值u_loop1减去u₁，差值输入Z1号PI控制器，得到控制结果out₁，该控制结果送入ePWM₁模块，进行PWM调制，得到PWM₁信号，PWM₁用于控制#1变换器中的开关管VT₁的开通和关断；将电压内环参考值u_loop2减去u₂，差值输入Z2号PI控制器，得到控制结果out₂，该控制结果送入ePWM₂模块，进行PWM调制，得到PWM₂信号，PWM₂用于控制#2变换器中的开关管VT₂的开通和关断；将电压内环参考值u_loop3减去u₃，差值输入Z3号PI控制器，得到控制结果out₃，该控制结果送入ePWM₃模块，进行PWM调制，得到PWM₃信号，PWM₃用于控制#3变换器中的开关管VT₃的开通和关断；

S6、进行直流微网群协调控制。读取子微网输出电流分配比例设定值。其中A号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_A，B号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_B，C号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_C，读取各变换器的开关状态S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇、S₈，得到A号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_A，n_A等于S₁、S₂、S₃之和，得到B号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_B，n_B等于S₄、S₅、S₆之和，得到C号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_C，n_C等于S₇、S₈之和。计算K₁*S₁+K₂*S₂+K₂*S₂的值，并将该值除以A号子微网中处于接入状态的变换器数目n_A，即可得到B号子微网的下垂系数参考值K_ref；将A号子微网输出电流I_A乘以p_B/p_A再除以n_B，即可得到B号子微网的电流参考值I_Bref；将A号子微网输出电流I_A乘以p_C/p_A再除以n_C，即可得到C号子微网的电流参考值I_Cref；

S7、读取B号子微网中三个直流变换器的电容电压采样值、输出电流采样值、直流母线电压采样值。其中#4变换器的电容电压为u₄，输出电流为I₄；#5变换器的电容电压为u₅，输出电流为I₅；#6变换器的电容电压为u₆，输出电流为I₆；直流母线电压值为V_Bbus；

S8、对B号子微网进行直流母线电压补偿控制。将直流母线电压参考值u_ref减去直流母线电压值V_Bbus,将偏差量输入XB号PI控制器，得到B号子微网的直流母线电压补偿值u_addB，u_ref叠加上u_addB即可得到电压补偿控制后的电压参考值u_{Bref_res}；

S9、对B号子微网的直流变换器进行下垂系数修正控制。#4变换器的输出电流I₄减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y4号PI控制器，得到#4变换器的下垂系数修正量K_add4，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add4得到#4变换器的下垂系数K₄；#5变换器的输出电流I₅减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y5号PI控制器，得到#5变换器的下垂系数修正量K_add5，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add5得到#4变换器的下垂系数K₅；#6变换器的输出电流I₆减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y6号PI控制器，得到#6变换器的下垂系数修正量K_add6，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add6得到#6变换器的下垂系数K₆；

S10、对B号子微网进行下垂控制。将电压补偿控制后的电压参考值u_{Bref_res}减去下垂系数K₄与输出电流I₄的乘积，得到#4变换器的电压环参考值u_loop4；将u_{Bref_res}减去下垂系数K₅与输出电流I₅的乘积，得到#5变换器的电压环参考值u_loop5；将u_{Bref_res}减去下垂系数K₆与输出电流I₆的乘积，得到#6变换器的电压环参考值u_loop6；

S11、对B号子微网进行电压闭环控制。将S10得到的电压内环参考值u_loop4减去u₄，差值输入Z4号PI控制器，得到控制结果out₄，该控制结果送入ePWM₄模块，进行PWM调制，得到PWM₄信号，PWM₄用于控制#4变换器中的开关管VT₄的开通和关断；将电压内环参考值u_loop5减去u₅，差值输入Z5号PI控制器，得到控制结果out₅，该控制结果送入ePWM₅模块，进行PWM调制，得到PWM₅信号，PWM₅用于控制#5变换器中的开关管VT₅的开通和关断；将电压内环参考值u_loop6减去u₆，差值输入Z6号PI控制器，得到控制结果out₆，该控制结果送入ePWM₆模块，进行PWM调制，得到PWM₆信号，PWM₆用于控制#6变换器中的开关管VT₆的开通和关断；

S12、读取C号子微网中两个双向DC/DC变换器的输出电流采样值，电感电流采样值，其中#7变换器的输出电流为I₇，电感L_7A中的电流为I_7a，电感L_7B中的电流为I_7b；#8变换器的输出电流为I₈，电感L_8A中的电流为I_8a，电感L_8B中的电流为I_8b。

S13、对C号子微网进行输出电流补偿控制。将C号子微网的电流参考值I_Cref减去I₇，并将差值输入U7号PI控制器得到#7变换器的电流修正量I_add7，I_Cref叠加上修正量I_add7即可得到#7变换器的电流参考值I_ref7，I_ref7除以2即可得到#7变换器的电感电流参考值I_ref7L；将C号子微网的电流参考值I_Cref减去I₈，并将差值输入U8号PI控制器得到#8变换器的电流修正量I_add8，I_Cref叠加上修正量I_add8即可得到#8变换器的电流参考值I_ref8，I_ref8除以2即可得到#8变换器的电感电流参考值I_ref8L；

S14、进行电感电流闭环控制。将I_ref7L减去I_7a，将差值输入V7控制器，得到控制结果out_7E，将该控制结果送入ePWM_7E模块，得到PWM_7E信号；将I_ref7L减去I_7b，将差值输入W7控制器，得到控制结果out_7F，将该控制结果送入ePWM_7F模块，得到PWM_7F信号；将I_ref8L减去I_8a，将差值输入V8控制器，得到控制结果out_8E，将该控制结果送入ePWM_8E模块，得到PWM_8E信号；将I_ref8L减去I_8b，将差值输入W8控制器，得到控制结果out_8F，将该控制结果送入ePWM_8F模块，得到PWM_8F信号；

S15、根据I_Cref的值来确定如何将PWM信号送给C号子微网中的开关管；当I_Cref的值为0时，C号子微网中的所有开关管的开关信号都是0电平信号；当I_Cref的值大于0时，PWM_7E信号用于控制#7变换器中VT_7C管，PWM_7F信号用于控制#7变换器中VT_7D管，#7变换器中VT_7A、VT_7B管的开关信号均为0电平信号，PWM_8E信号用于控制#8变换器中VT_8C管，PWM_8F信号用于控制#8变换器中VT_8D管，#8变换器中VT_8A、VT_8B管的开关信号均为0电平信号；当I_Cref的值小于0时，PWM_7E信号用于控制#7变换器中VT_7A管，PWM_7F信号用于控制#7变换器中VT_7B管，#7变换器中VT_7C、VT_7D管的开关信号均为0电平信号，PWM_8E信号用于控制#8变换器中VT_8A管，PWM_8F信号用于控制#8变换器中VT_8B管，#8变换器中VT_8C、VT_8D管的开关信号均为0电平信号；

进一步的，在这一控制过程中A号子微网和B号子微网经过电压补偿控制后的电压参考值为：

其中p_XA为XA号PI控制器的比例参数，i_XA为XA号PI控制器的积分参数，p_XB为XB号PI控制器的比例参数，i_XB为XB号PI控制器的积分参数，s为拉普拉斯算子。

进一步的，A号子微网内3个BUCK变换器的下垂系数分别为：

其中p_Y2为Y2号PI控制器的比例参数，i_Y2为Y2号PI控制器的积分参数，p_Y3为Y3号PI控制器的比例参数，i_Y3为Y3号PI控制器的积分参数。

进一步的，A号子微网的三个BUCK变换器的控制结果分别为：

其中p_Z1为Z1号PI控制器的比例参数，i_Z1为Z1号PI控制器的积分参数，p_Z2为Z2号PI控制器的比例参数，i_Z2为Z2号PI控制器的积分参数，p_Z3为Z3号PI控制器的比例参数，i_Z3为Z3号PI控制器的积分参数。

进一步的，B号子微网的下垂系数参考值、电流参考值分别为：

进一步的，C号子微网的电流参考值为：

进一步的，B号子微网内3个BOOST变换器的下垂系数分别为：

其中p_Y4为Y4号PI控制器的比例参数，i_Y4为Y4号PI控制器的积分参数，p_Y5为Y5号PI控制器的比例参数，i_Y5为Y5号PI控制器的积分参数，p_Y6为Y6号PI控制器的比例参数，i_Y6为Y6号PI控制器的积分参数。

进一步的，B号子微网的三个BOOST变换器的控制结果分别为：

其中p_Z4为Z4号PI控制器的比例参数，i_Z4为Z4号PI控制器的积分参数，p_Z5为Z5号PI控制器的比例参数，i_Z5为Z5号PI控制器的积分参数，p_Z6为Z6号PI控制器的比例参数，i_Z6为Z6号PI控制器的积分参数。

进一步的，C号子微网的两个直流变换器的电感电流参考值分别为：

其中p_U7为U7号PI控制器的比例参数，i_U7为U7号PI控制器的积分参数，p_U8为U8号PI控制器的比例参数，i_U8为U8号PI控制器的积分参数。

进一步的，C号子微网的两个直流变换器的控制结果分别为：

其中p_V7为V7号PI控制器的比例参数，i_V7为V7号PI控制器的积分参数，p_W7为W7号PI控制器的比例参数，i_W7为W7号PI控制器的积分参数，p_V8为V8号PI控制器的比例参数，i_V8为V8号PI控制器的积分参数，p_W8为W8号PI控制器的比例参数，i_W8为W8号PI控制器的积分参数。

为了验证所提出的新型分层控制方法的可行性，在PLECS仿真模型中搭建了直流微网群的仿真模型。在仿真模型中，所有直流变换器的电容均为1880uF。所有电感的电感值如表1所示。变换器的线路电阻以及子微网的线路电阻如表2所示。直流变换器的输入电压如表3所示。两个储能设备均等效为电压值为50V的恒压源与一个0.5Ω的电源内阻串联而成。电阻负载R_load1和R_load2的阻值均为10Ω。

电感元件	L<sub>1</sub>	L<sub>2</sub>	L<sub>3</sub>	L<sub>4</sub>	L<sub>5</sub>	L<sub>6</sub>	L<sub>7A</sub>	L<sub>7B</sub>	L<sub>8A</sub>	L<sub>8B</sub>
											电感值(mH)	1.5	1.5	1.5	0.05	0.05	0.05	1	1	1	1

表1

线路电阻	r<sub>1</sub>	r<sub>2</sub>	r<sub>3</sub>	r<sub>4</sub>	r<sub>5</sub>	r<sub>6</sub>	r<sub>7</sub>	r<sub>8</sub>	r<sub>A</sub>	r<sub>B</sub>	r<sub>C</sub>
												电阻值(Ω<sub>)</sub>	0.5	1	1.5	2	2.5	3	1	2	1	0.5	1.5

表2

电压源	V<sub>dc1</sub>	V<sub>dc2</sub>	V<sub>dc3</sub>	V<sub>dc4</sub>	V<sub>dc5</sub>	V<sub>dc6</sub>	V<sub>dc7</sub>	V<sub>dc8</sub>
									电压值(V)	90	110	130	40	50	60	50	50

表3

在该仿真模型中进行负载变化的仿真，0～1.5s期间，S_L1闭合，S_L2断开，负载仅有R_load1；1.5～2s期间，S_L1闭合，S_L2闭合，负载有R_load1、R_load2；2～2.5s期间，S_L1闭合，S_L2断开，负载仅有R_load1。整个过程直流母线电压参考值u_ref为72V，A号子微网输出电流占总电流的比例参考值p_A为44.4％，B号子微网输出电流占总电流的比例参考值p_B为33.3％，C号子微网输出电流占总电流的比例参考值p_C为22.3％。微网群中所有变换器都处于工作状态。在以上实验条件下，得到了如图6、图7所示的仿真波形。

图6给出了直流微网群系统在负载变化时三个子微网的输出电流波形。从图6可以看出，在R_load2接入之前，A号子微网的输出电流为3.2A，B号子微网的输出电流为2.4A，C号子微网的输出电流为1.6A，负载电流为7.2A，所以每个子微网输出电流占负载电流的比例与比例参考值完全一致，控制目标达成。当R_load2接入以后，子微网的输出电流在R_load2接入后0.15s逐渐稳定，稳定状态下A号子微网的输出电流为6.4A，B号子微网的输出电流为4.8A，C号子微网的输出电流为3.2A，负载电流为14.4A，每个子微网输出电流占负载电流的比例依然与比例参考值完全一致。当R_load2切除以后，依然经过0.15s的调节后逐渐稳定，稳定后每个子微网输出电流占负载电流的比例与比例参考值完全一致。

图7给出了负载变化过程直流母线电压的变化情况。从图7可以看出1.5s前直流母线电压被精确的控制在设定电压参考值(72V)；当R_load2接入以后，直流母线电压迅速跌落，1.515s时电压跌落到最小值(65.8V)，随后由于控制器的调节作用，母线电压逐渐回升，在1.63s时重新恢复到设定电压参考值，随后直流母线电压稳定在72V；当R_load2切除以后，直流母线电压迅速上升，2.027s时电压上升到最大值(78.4V)，随后由于控制器的调节作用，母线电压逐渐下降，在2.122s时重新恢复到设定电压参考值，随后直流母线电压稳定在72V。

以上两张波形图充分说明了：所提出的控制策略能够精确的控制直流母线电压，使子微网之间按照设定的电流分配比例分配负载电流；负载突然减轻和加重虽然能在短时间内使母线电压和电流分配比例发生变化，但提出的控制方法能够快速的对系统进行调节，调节时间约为0.15s。

在仿真模型进行了子微网分配比例发生变化的仿真。各个时间段三个子微网的电流分配比例如表4所示。整个仿真过程R_load1、R_load2均处于接入状态，直流母线电压参考值依然为72V。由于C号子微网是双向DC/DC变换器，所以它的输出电流可以为负值，其输出电流占负载电流的比例参考值也可以为负值。当C号子微网的输出电流比例参考值为负值时意味着控制器希望储能设备处于充电状态，双向DC/DC变换器将直流母线电压降低后为储能设备供电。在以上实验条件下得到了如图8、图9所示的仿真波形。

表4

图8给出了各子微网输出电流比例设定值变化时子微网的输出电流波形。从图8可以看出，0.9s时A号子微网的输出电流为4.3A，B号子微网的输出电流为4.3A，C号子微网的输出电流为5.8A，负载电流为14.4A，因此A号子微网的输出电流为负载电流的29.9％，B号子微网的输出电流为负载电流的29.9％，C号子微网的输出电流为负载电流的40.2％，这些比例基本与设定的p_A、p_B、p_C基本一致；1.4s时A号子微网的输出电流为7.2A，B号子微网的输出电流为4.32A，C号子微网的输出电流为2.88A，负载电流为14.4A，因此A号子微网的输出电流为负载电流的50％，B号子微网的输出电流为负载电流的30％，C号子微网的输出电流为负载电流的20％，这些比例与设定的p_A、p_B、p_C一致；1.9s时A号子微网的输出电流为10.08A，B号子微网的输出电流为8.64A，C号子微网的输出电流为-4.32A，负载电流为14.4A，因此A号子微网的输出电流为负载电流的70％，B号子微网的输出电流为负载电流的60％，C号子微网的输出电流为负载电流的-30％，这些比例与设定的p_A、p_B、p_C一致；2.4s时A号子微网的输出电流为11.52A，B号子微网的输出电流为10.08A，C号子微网的输出电流为-7.2A，负载电流为14.4A，因此A号子微网的输出电流为负载电流的80％，B号子微网的输出电流为负载电流的70％，C号子微网的输出电流为负载电流的-50％，这些比例与设定的p_A、p_B、p_C一致。

图9给出了各子微网输出电流比例设定值变化时直流母线电压波形。由图9可以看出，当子微网的输出电流比例发生变化时，直流母线电压均会出现不同程度的跌落，其中第一次母线电压最低跌落至66.4V，第二次最低跌落至67.7V，第三次最低跌落至69.3V。在控制器的调节下，母线电压基本都会在分配比例变化后0.2s内再次恢复到72V。

以上两张波形图充分说明了：所提出的控制策略能够使各子微网实现任意比例的电流分配，且在分配比例发生变化时依然能够快速做出调整，在0.2s内实现对负载电流的重新稳定分配。当分配比例发生变化时直流母线电压虽然会出现不同程度的跌落，但在控制器上的调节下会逐渐恢复到设定的电压参考值。

在该仿真模型中进行了直流变换器切除和子微网切除的仿真。0～1.5s期间所有直流变换器均处于正常工作状态；1.5s时#3变换器从直流微网群系统中切除；2s时#6变换器从直流微网群系统中切除；2.5s时C号子微网从直流微网群系统中切除。整个过程中比例参考值p_A设置为44.4％，p_B设置为33.3％，p_C设置为22.3％。整个仿真过程R_load1、R_load2均处于接入状态，直流母线电压参考值依然为72V。在以上仿真条件下得到了如图10、图11所示的仿真波形。

图10给出了各子微网在直流变换器切除和子微网切除过程中的输出电流波形。从图10可以看出，在1.4s、1.9s、2.4s时，A号子微网的输出电流为6.4A，B号子微网的输出电流为4.8A，C号子微网的输出电流为3.2A，三个子微网的输出电流满足4:3:2的比例关系，与设定的比例参考值一致；2.5s后C号子微网从直流微网群系统中切除，其输出电流为0，稳定状态下A号子微网的输出电流为8.23A，B号子微网的输出电流为6.17A，这两个子微网输出电流满足4:3的比例关系。当#3切除时，#3所在的A号子微网的输出电流急剧下降，B号和C号子微网的输出电流急剧上升，随后在控制器的调节作用下，A号子微网的输出电流逐渐回升，B号和C号子微网的输出电流逐渐下降，最终与切除前的输出电流值相等。当#6切除时，#6所在的B号子微网的输出电流急剧下降，A号和C号子微网的输出电流急剧上升，随后在控制器的调节作用下，B号子微网的输出电流逐渐回升，A号和C号子微网的输出电流逐渐下降，最终与切除前的输出电流值相等。

图11给出了各子微网在直流变换器切除和子微网切除过程中的直流母线电压波形。从图11可以看出，直流母线电压出现了不同程度的跌落，其中第一次母线电压最低跌落至66.4V，第二次最低跌落至70.7V，第三次最低跌落至67.6V。在控制器的调节下，母线电压基本都会在分配比例变化后0.25s内再次恢复到72V。

以上两张波形图说明了当直流微网群系统中的某些变换器切除时，所提出的控制策略依然可以保证子微网间以设定的比例分配电流，且直流母线电压基本保持稳定，变换器切除后控制器的调节时间不会超过0.25s。

以上仿真结果说明本发明提出的分层控制方法可以大大提升直流母线电压的控制精度，解决传统下垂控制母线电压远低于电压参考值的问题，解决了传统下垂控制的直流变换器电流分配精度受线路电阻影响大的问题，大大提升了变换器线路电阻不一致情况下的电流分配精度，实现不同类型的直流微网群间任意比例的电流分配，而且即使子微网中某个变换器突然故障或者某个子微网全部切除，系统中其余正常工作的变换器依然能够以设定的比例向直流母线注入电流。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者了解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其他各种具体变形和组合，这些变形和组合依然在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种带储能设备的直流微网群系统，其特征在于，包括3个直流子微网，这3个直流子微网分别命名为A号子微网、B号子微网、C号子微网，A号子微网中包含3个BUCK变换器，这3个BUCK变换器分别命名为#1变换器、#2变换器、#3变换器，3个BUCK变换器的输入电压源的电压值互不相同，输出线路的电阻值互不相同；B号子微网中包含3个BOOST变换器，这3个BOOST变换器分别命名为#4变换器、#5变换器、#6变换器，3个BOOST变换器的输入电压源的电压值互不相同，输出线路的电阻值互不相同；C号子微网包含2个双向DC/DC变换器，这两个双向DC/DC变换器分别命名为#7变换器、#8变换器，双向DC/DC变换器的输入端为储能设备，输出线路的电阻值互不相同；A号子微网、B号子微网、C号子微网均通过开关与直流母线相连，且子微网与直流母线间线路的电阻值互不相同，两个纯电阻负载并联在直流母线上，由开关控制其开通和关断。

2.带储能设备的直流微网群系统的分层控制方法，其特征在于，可以分为两层，其中顶层控制为直流子微网间的协调控制，该层的目的是为了给底层控制提供电流参考值和下垂系数参考值，从而协调3个不同类型的子微网，使它们可以按照设定的比例向直流母线注入功率；A号子微网和B号子微网的底层控制基本一致，包含有直流母线电压补偿控制、下垂系数补偿控制、下垂控制、电压单闭环控制，C号子微网由于内部的变换器为双向DC/DC变换器，所以它的底层控制与另外两个子微网完全不同，C号子微网的底层控制包含输出电流补偿控制、电感电流单闭环控制。

3.带储能设备的直流微网群系统的分层控制方法，其特征在于，可以分为以下步骤：

S1、读取A号子微网中三个直流变换器的电容电压采样值、输出电流采样值、A号子微网总输出电流采样值、直流母线电压采样值，其中#1变换器的电容电压为u₁，输出电流为I₁；#2变换器的电容电压为u₂，输出电流为I₂；#3变换器的电容电压为u₃，输出电流为I₃；A号子微网总输出电流为I_A，直流母线电压值为V_Abus；

S2、对A号子微网进行直流母线电压补偿控制，将直流母线电压参考值u_ref减去直流母线电压值V_Abus，将偏差量输入XA号PI控制器，得到A号子微网的直流母线电压补偿值u_addA，u_ref叠加上u_addA即可得到电压补偿控制后的电压参考值u_{Aref_res}；

S3、对A号子微网的直流变换器进行下垂系数修正控制，#1变换器的下垂系数不需要进行修正控制，其下垂系数K₁固定为常数K₀；#2变换器的输出电流I₂减去#1变换器的输出电流I₁，将偏差量输入Y2号PI控制器，得到#2变换器的下垂系数修正量K_add2，常数K₀叠加上K_add2得到#2变换器的下垂系数K₂；#3变换器的输出电流I₃减去#1变换器的输出电流I₁，将偏差量输入Y3号PI控制器，得到#3变换器的下垂系数修正量K_add3,常数K₀叠加上K_add3得到#3直流变换器的下垂系数K₃；

S4、对A号子微网进行下垂控制，将电压补偿控制后的电压参考值u_{Aref_res}减去下垂系数K₁与输出电流I₁的乘积，得到#1变换器的电压环参考值u_loop1；将u_{Aref_res}减去下垂系数K₂与输出电流I₂的乘积，得到#2变换器的电压环参考值u_loop2；将u_{Aref_res}减去下垂系数K₃与输出电流I₃的乘积，得到#3变换器的电压环参考值u_loop3；

S5、对A号子微网进行电压闭环控制，将S4得到的电压内环参考值u_loop1减去u₁，差值输入Z1号PI控制器，得到控制结果out₁，该控制结果送入ePWM₁模块，进行PWM调制，得到PWM₁信号，PWM₁用于控制#1变换器中的开关管VT₁的开通和关断；将电压内环参考值u_loop2减去u₂，差值输入Z2号PI控制器，得到控制结果out₂，该控制结果送入ePWM₂模块，进行PWM调制，得到PWM₂信号，PWM₂用于控制#2变换器中的开关管VT₂的开通和关断；将电压内环参考值u_loop3减去u₃，差值输入Z3号PI控制器，得到控制结果out₃，该控制结果送入ePWM₃模块，进行PWM调制，得到PWM₃信号，PWM₃用于控制#3变换器中的开关管VT₃的开通和关断；

S6、进行直流微网群协调控制，读取子微网输出电流分配比例设定值，其中A号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_A，B号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_B，C号子微网输出电流占总电流的比例设定值为p_C，读取各变换器的开关状态S₁、S₂、S₃、S₄、S₅、S₆、S₇、S₈，得到A号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_A，n_A等于S₁、S₂、S₃之和，得到B号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_B，n_B等于S₄、S₅、S₆之和，得到C号子微网中处于接入状态的变换器数目为n_C，n_C等于S₇、S₈之和，计算K₁*S₁+K₂*S₂+K₂*S₂的值，并将该值除以A号子微网中处于接入状态的变换器数目n_A，即可得到B号子微网的下垂系数参考值K_ref；将A号子微网输出电流I_A乘以p_B/p_A再除以n_B，即可得到B号子微网的电流参考值I_Bref；将A号子微网输出电流I_A乘以p_C/p_A再除以n_C，即可得到C号子微网的电流参考值I_Cref；

S7、读取B号子微网中三个直流变换器的电容电压采样值、输出电流采样值、直流母线电压采样值，其中#4变换器的电容电压为u₄，输出电流为I₄；#5变换器的电容电压为u₅，输出电流为I₅；#6变换器的电容电压为u₆，输出电流为I₆；直流母线电压值为V_Bbus；

S8、对B号子微网进行直流母线电压补偿控制，将直流母线电压参考值u_ref减去直流母线电压值V_Bbus,将偏差量输入XB号PI控制器，得到B号子微网的直流母线电压补偿值u_addB，u_ref叠加上u_addB即可得到电压补偿控制后的电压参考值u_{Bref_res}；

S9、对B号子微网的直流变换器进行下垂系数修正控制，#4变换器的输出电流I₄减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y4号PI控制器，得到#4变换器的下垂系数修正量K_add4，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add4得到#4变换器的下垂系数K₄；#5变换器的输出电流I₅减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y5号PI控制器，得到#5变换器的下垂系数修正量K_add5，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add5得到#4变换器的下垂系数K₅；#6变换器的输出电流I₆减去B号子微网的电流参考值I_Bref，将偏差量输入Y6号PI控制器，得到#6变换器的下垂系数修正量K_add6，B号子微网的下垂系数参考值K_ref叠加上K_add6得到#6变换器的下垂系数K₆；

S10、对B号子微网进行下垂控制，将电压补偿控制后的电压参考值u_{Bref_res}减去下垂系数K₄与输出电流I₄的乘积，得到#4变换器的电压环参考值u_loop4；将u_{Bref_res}减去下垂系数K₅与输出电流I₅的乘积，得到#5变换器的电压环参考值u_loop5；将u_{Bref_res}减去下垂系数K₆与输出电流I₆的乘积，得到#6变换器的电压环参考值u_loop6；

S11、对B号子微网进行电压闭环控制，将S10得到的电压内环参考值u_loop4减去u₄，差值输入Z4号PI控制器，得到控制结果out₄，该控制结果送入ePWM₄模块，进行PWM调制，得到PWM₄信号，PWM₄用于控制#4变换器中的开关管VT₄的开通和关断；将电压内环参考值u_loop5减去u₅，差值输入Z5号PI控制器，得到控制结果out₅，该控制结果送入ePWM₅模块，进行PWM调制，得到PWM₅信号，PWM₅用于控制#5变换器中的开关管VT₅的开通和关断；将电压内环参考值u_loop6减去u₆，差值输入Z6号PI控制器，得到控制结果out₆，该控制结果送入ePWM₆模块，进行PWM调制，得到PWM₆信号，PWM₆用于控制#6变换器中的开关管VT₆的开通和关断；

S12、读取C号子微网中两个双向DC/DC变换器的输出电流采样值，电感电流采样值，其中#7变换器的输出电流为I₇，电感L_7A中的电流为I_7a，电感L_7B中的电流为I_7b；#8变换器的输出电流为I₈，电感L_8A中的电流为I_8a，电感L_8B中的电流为I_8b；

S13、对C号子微网进行输出电流补偿控制，将C号子微网的电流参考值I_Cref减去I₇，并将差值输入U7号PI控制器得到#7变换器的电流修正量I_add7，I_Cref叠加上修正量I_add7即可得到#7变换器的电流参考值I_ref7，I_ref7除以2即可得到#7变换器的电感电流参考值I_ref7L；将C号子微网的电流参考值I_Cref减去I₈，并将差值输入U8号PI控制器得到#8变换器的电流修正量I_add8，I_Cref叠加上修正量I_add8即可得到#8变换器的电流参考值I_ref8，I_ref8除以2即可得到#8变换器的电感电流参考值I_ref8L；

S14、进行电感电流闭环控制，将I_ref7L减去I_7a，将差值输入V7控制器，得到控制结果out_7E，将该控制结果送入ePWM_7E模块，得到PWM_7E信号；将I_ref7L减去I_7b，将差值输入W7控制器，得到控制结果out_7F，将该控制结果送入ePWM_7F模块，得到PWM_7F信号；将I_ref8L减去I_8a，将差值输入V8控制器，得到控制结果out_8E，将该控制结果送入ePWM_8E模块，得到PWM_8E信号；将I_ref8L减去I_8b，将差值输入W8控制器，得到控制结果out_8F，将该控制结果送入ePWM_8F模块，得到PWM_8F信号；

S15、根据I_Cref的值来确定如何将PWM信号送给C号子微网中的开关管；当I_Cref的值为0时，C号子微网中的所有开关管的开关信号都是0电平信号；当I_Cref的值大于0时，PWM_7E信号用于控制#7变换器中VT_7C管，PWM_7F信号用于控制#7变换器中VT_7D管，#7变换器中VT_7A、VT_7B管的开关信号均为0电平信号，PWM_8E信号用于控制#8变换器中VT_8C管，PWM_8F信号用于控制#8变换器中VT_8D管，#8变换器中VT_8A、VT_8B管的开关信号均为0电平信号；当I_Cref的值小于0时，PWM_7E信号用于控制#7变换器中VT_7A管，PWM_7F信号用于控制#7变换器中VT_7B管，#7变换器中VT_7C、VT_7D管的开关信号均为0电平信号，PWM_8E信号用于控制#8变换器中VT_8A管，PWM_8F信号用于控制#8变换器中VT_8B管，#8变换器中VT_8C、VT_8D管的开关信号均为0电平信号。

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